CN111661139A - 一种转向器输入轴的轴向连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种转向器输入轴的轴向连接机构。包括转向器输入轴，花键连接套，中间轴，十字轴套，延伸轴，其中转向器输入轴的输入端设有外花键，与设有对应内花键的花键连接套配合连接，花键连接套通过固定连接的方式与中间轴相连，中间轴与延伸轴设有同样的一字型凸台，可在十字轴套的配合下进行装配连接。本方案中的转向器输入轴采用常用花键，不需要特制，容易实现模块化设计和制造且制造成本低，而且能精确的传递转角，扭矩传递平顺，无发卡现象，解决了现有技术中存在发卡，花键易磨损，需特制转向器输入轴导致制造成本过高等问题。

Description

一种转向器输入轴的轴向连接机构

技术领域

本发明属于转向器技术领域，尤其涉及一种转向器输入轴的轴向连接机构。

背景技术

转向器的作用是把来自转向盘的转向例句和转向角进行适当的变换，再输出给转向拉杆机构，从而使汽车转向的一个装置，其性能和优劣直接关系着交通和人生安全，而随着现代汽车技术的发展，人们对汽车的质量表现以及零部件在整车的表现要求也越来越高。

现有技术中如图3所示的一种花键连接套结构，该结构中转向器输入轴的输入端设有外花键，延伸轴的输出端设有相同参数的外花键，转向器输入轴与延伸轴通过设有相同参数内花键的花键连接套连接，从而实现扭矩和转角的传递功能，该结构中花键的配合间隙不能太小，否侧转向器输入轴与延伸轴由于较小的不同轴度会引起转向发卡，通常转角的的传递精度不大于1°，该结构有2个花键运动副，总的传递转角的传递精度不大于2°，对转角要求较高的转向器不能接受，由于花键连接套在轴向位置并不固定，在工作中存在相对滑动，从而导致花键磨损，造成转角误差变大。为了解决上述缺点，改进为如图4所示的一种整体式花键轴结构，该结构中，花键连接套与延伸轴做成了一体式结构，只采用一个花键运动副连接，角度传递的精度较高，延伸轴的一端设有内花键，与转向器输入轴的外花键直接连接，花键的配合长度短且模数较大，允许延伸轴对于转向器输入轴有较小轴向摆动；延伸轴另一端需采用用柔性轴承支撑，允许延伸轴相对于柔性轴承有较小轴向摆动；延伸轴这种较小轴向摆动可以避免延伸轴与转向器的输入轴有较小不同轴度引起的转向发卡现象，该结构中延伸轴需要采用旋锻工艺制造，制造工艺复杂且制造成本较高，而延伸轴与转向器输入轴的配合花键运动副的精度较高，花键需要选择较大模数且配合长度较短，与常用的转向器输入轴花键参数不同，需要特制转向器输入轴以及柔性轴承，对整个转向器的制造工艺造成较大困难，不利于转向器的模块化设计和制造，导致制造成本过高。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中存在的转向发卡，转角传递精度不够或制造工艺复杂导致成本过高等问题提出了一种精确传递转角，扭矩传递平顺，无法卡现象以及制造成本低的一种转向器输入轴的轴向连接机构。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种转向器输入轴的轴向连接机构，包括转向器输入轴，延伸轴，转向器输入轴的输入端设有外花键，还包括花键连接套，中间轴，十字轴套，所述花键连接套的一端设有对应的内花键与与转向器输入轴配合连接，花键连接套上还设有一个开口槽，沿开口槽两边设有螺栓安装部，螺栓安装部上打有螺栓孔，通过螺栓将花键连接套拧紧，花键连接套的另一端通过固定连接方式与中间轴相连，中间轴与延伸轴的一端均设有一个一字型凸台，中间轴的一字型凸台与延伸轴的一字型凸台大小相同且保持垂直，通过十字轴套中设有的十字凹槽将中间轴的一字型凸台与延伸轴的一字型凸台连接起来。

对上述技术方案的进一步改进，所述花键连接套上沿开口槽两边设有的螺栓安装部可用卡箍替代，取消了花键连接套上设有的螺栓安装部以及螺栓安装部上的螺栓拧紧，卡箍上设有螺栓安装部，通过卡箍上的螺栓进行拧紧。花键连接套上仅设有开口槽，不需要加工螺栓安装部，制造工艺变简单，节省加工时间，卡箍使用方便，紧箍力强且安装简易。

对上述技术方案的再进一步改进，中间轴的一字型凸台与延伸轴的一字型凸台中间均设有一个凹槽，其中间轴的凹槽宽度大于中间轴的一字型凸台的厚度，延伸轴凹槽宽度大于延伸轴的一字型凸台厚度。中间轴和延伸轴的一字型凸台的凹槽可以相互搭接，保证延伸轴与中间轴有相对的径向位移和周向位移，以消除延伸轴与中间轴的较小不同轴造成的影响，避免扭矩传递从延伸轴到转向器的输入轴造成的发卡现象从而提高了两者的连接强度，保证扭矩可靠地传递，且十字轴套的厚度有所减小，节省材料。

对上述技术方案的再进一步改进，所述花键连接套与中间轴的连接方式为焊接连接。焊接的结构刚度大，整体性好且成本较低，但存在易变形的问题。

对上述技术方案的再进一步改进，所述花键连接套与中间轴的连接方式为螺纹连接。螺纹连接的装配更为方便，但存在容易松动的问题。

该发明有益效果：

本发明中转向器输入轴采用的是常用的花键，不需要特制，容易实现模块化设计与制造，从而起到减少制造经费的效果，花键连接套的内花键通过拉刀加工，工艺简单。这种花键连接套结构方案不但消除了花键连接配合的间隙，而且制造成本较低。花键连接套上设有一个开口槽，开口槽上设有螺栓孔，可通过螺栓拧紧的方式消除花键连接的间隙，使得转向器输入轴与之连接的结构更为稳固且制造成本低。十字轴套结构可以精确地传递转角，延伸轴的一字形凸台与十字轴套的十字凹槽配合，延伸轴和十字轴套两者之间只允许径向位移，不允许周向位移，从而保证两者之间转角精确地传递，同理，中间轴的一字形凸台与十字轴套的十字凹槽配合，中间轴和十字轴套两者之间只允许径向位移，不允许周向位移，从而保证两者之间转角精确地传递，这种结构通过精确控制一字形凸台宽度和十字凹槽的宽度，就可以控制转角传递的精度，转角的误差可以做到小于±0.25°。该方案可适用于各种转向器中轴的连接，不具有局限性。

附图说明

图1为本发明的结构分解图。

图2为本发明的剖视图。

图3为现有技术中花键连接套结构。

图4为现有技术中整体式花键轴结构。

图中标号1、转向器输入轴；2、花键连接套；3、中间轴；4、十字轴套；5；延伸轴； 6、螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，但该实施例不应理解为对本发明的限制。

本发明如图1图2所示：

一种转向器输入轴的轴向连接机构，包括转向器输入轴1，花键连接套2，中间轴3，十字轴套4，延伸轴5，螺栓6，其中转向器输入轴1的输入端设有外花键，与设有与之对应内花键的花键连接套2的一端相连，花键连接套2上设有一个开口槽，沿开口槽两边上设有螺栓安装部，螺栓安装部上设有螺栓孔，通过螺栓6将花键连接套进行拧紧从而消除花键连接的间隙，使得转向器输入轴1与花键连接套2的连接更为稳固，花键连接套2的另一端通过焊接方式与中间轴3的一端连接，中间轴3的另一端设有一个一字型凸台，该一字型凸台中间设有一个凹槽，延伸轴5的一端设有一个与中间轴3同样大小的带凹槽一字型凸台，为了使延伸轴5与中间轴3连接时有相对的径向位移和周向位移，所述一字型凸台的凹槽宽度需大于一字型凸台的厚度，中间轴3与延伸轴5的一字型凸台保持垂直，通过一字型凸台中的凹槽相互搭接，其连接外围设有一个十字轴套4，该十字轴套4设有一个十字凹槽，中间轴3与延伸轴5的一字型凸台与该十字轴套4的十字凹槽配合，从而完成中间轴3与延伸轴5的连接。

需要说明的是，本发明并部局限于上述一种实施方式，例如中间轴3的一字型凸台与延伸轴5的一字型凸台可不设有凹槽，直接通过与十字轴套4的十字凹槽配合连接，一字型凸台与十字凹槽允许径向位移、不允许周向位移，从而保证精确的传递转角，与之对应，十字轴套4的厚度需要相对增加。例如，花键连接套2上设有沿开口槽两边设有的螺栓安装部可用卡箍替代，取消了花键连接套2上设有的螺栓安装部以及螺栓安装部上的螺栓6拧紧，卡箍上设有螺栓安装部，通过卡箍上的螺栓6进行拧紧。例如，花键连接套2与中间轴3的连接方式可用螺纹连接替代。

上面结合附图和具体实施方式对本发明的一种转向器输入轴的轴向连接机构作了详细的说明。但是，本发明并不限于上面所描述的内容，总之，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本发明构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种转向器输入轴的轴向连接机构，包括转向器输入轴，延伸轴，转向器输入轴的输入端设有外花键，其特征在于：还包括花键连接套，中间轴，十字轴套，所述花键连接套的一端设有对应的内花键与转向器输入轴配合连接， 花键连接套上还设有一个开口槽，沿开口槽两边设有螺栓安装部，螺栓安装部上打有螺栓孔，通过螺栓将花键连接套拧紧，花键连接套的另一端通过固定连接方式与中间轴相连，中间轴与延伸轴的一端均设有一个一字型凸台，中间轴的一字型凸台与延伸轴的一字型凸台大小相同且保持垂直，通过十字轴套中设有的十字凹槽将中间轴的一字型凸台与延伸轴的一字型凸台连接起来。

2.根据权利要求1所述的一种转向器输入轴的轴向连接机构，其特征在于：所述花键连接套上沿开口槽两边设有的螺栓安装部可用卡箍替代，取消了花键连接套上设有的螺栓安装部以及螺栓安装部上的螺栓拧紧，卡箍上设有螺栓安装部，通过卡箍上的螺栓进行拧紧。

3.根据权利要求1或2所述的一种转向器输入轴的轴向连接机构，其特征在于：中间轴的一字型凸台与延伸轴的一字型凸台中间均设有一个凹槽，其中间轴的凹槽宽度大于中间轴的一字型凸台的厚度，延伸轴凹槽宽度大于延伸轴的一字型凸台厚度。

4.根据权利要求3所述的一种转向器输入轴的轴向连接机构，其特征在于：所述花键连接套与中间轴的连接方式为焊接连接。

5.根据权利要求3所述的一种转向器输入轴的轴向连接机构，其特征在于：所述花键连接套与中间轴的连接方式为螺纹连接。

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