CN113775663A - 转向轴的减震联轴器、转向系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向轴的减震联轴器、转向系统和车辆，其中所述的转向轴的减震联轴器，包括依次设置的传动轴套管、连接板、弹性胶盘和节叉；所述连接板连接于所述传动轴套管的端部；还包括两个分别设于所述弹性胶盘两侧的连接支架，其中，靠近所述节叉一侧的连接支架通过一组穿过弹性胶盘的连接件与所述连接板连接，靠近所述连接板一侧的连接支架通过另一组穿过弹性胶盘的连接件与所述节叉连接；所述弹性胶盘与所述连接板之间连接件以及所述弹性胶盘与所述节叉之间的连接件上均套装有支撑套管。本发明通过弹性胶盘可一定程度吸收从底盘传来的各方向上的震动，从而使驾乘感更舒适。

Description

转向轴的减震联轴器、转向系统和车辆

技术领域

本发明涉及车辆的转向轴技术领域，具体涉及到一种转向轴的减震联轴器、转向系统和车辆。

背景技术

转向轴的功用是将驾驶员作用于转向盘的转向力矩传递给转向器，它的上部与转向盘固定连接，下部与转向器相连。转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。有些转向轴不但具有一定的刚度，还具有吸能功能，起到防伤作用。

车辆行驶于非平顺路面时，会从底盘经转向柱管传递至方向盘一定震感，从而影响驾乘舒适性。有部分乘用车型，因底盘本身减震性能设计不足或工况较恶劣，会在转向轴上再增加减震结构，以提高驾乘舒适性。常见的有隔离器减震结构，可伸缩轴减震结构等。常见的减震结构受配合件空间尺寸或工艺制约，其减震功能较弱或仅能对某个方向上进行减震，所以对工况恶劣的皮卡、越野或SUV类车型，需加强转向轴的减震功能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种转向轴的减震联轴器，旨在解决现有技术中底盘振动传递至方向盘时震感过大的问题。

本发明还提供了一种包含上述减震联轴器的转向系统，以解决现有转向系统减震功能差的问题。

同时，本发明还提供了一种包含上述减震联轴器的车辆，以解决现有车辆驾乘舒适性差的问题。

为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种转向轴的减震联轴器，包括依次连接的传动轴套管、弹性胶盘和节叉。

作为上述方案的进一步技术方案，还包括与所述传动轴套管同轴设置的定心芯轴；所述弹性胶盘和节叉上均设有供所述定心芯轴自由穿过的通孔；所述定心芯轴的一端与所述传动轴套管连接，另一端自由伸入所述弹性胶盘和节叉的通孔内。

作为上述方案的进一步技术方案，所述减震联轴器还包括连接板和连接支架；所述连接板连接于所述传动轴套管靠近所述节叉的端部；所述连接支架设有两个，两个连接支架分别设于所述弹性胶盘的两侧，其中，靠近所述节叉一侧的连接支架通过一组穿过弹性胶盘的连接件与所述连接板连接，靠近所述连接板一侧的连接支架通过另一组穿过弹性胶盘的连接件与所述节叉连接；所述弹性胶盘与所述连接板之间的连接件以及所述弹性胶盘与所述节叉之间的连接件上均套装有支撑套管。

作为上述方案的进一步技术方案，与所述连接板连接的连接件同时穿过靠近所述连接板一侧的连接支架；与所述节叉连接的连接件同时穿过靠近所述节叉一侧的连接支架。

作为上述方案的进一步技术方案，所述连接支架上用于所述连接件穿过的结构为通孔或凹槽，且该通孔或凹槽与所述连接件的横截面形状一致。

作为上述方案的进一步技术方案，所述支撑套管上套装有防撞套。

作为上述方案的进一步技术方案，还包括与所述传动轴套管同轴设置的定心芯轴；所述弹性胶盘、连接支架和节叉上均设有供所述定心芯轴自由穿过的通孔；所述定心芯轴的一端与所述连接板连接，另一端自由伸入所述弹性胶盘、支架和节叉的通孔内。

作为上述方案的进一步技术方案，所述定心芯轴与所述节叉的通孔之间设有定心套。

一种转向系统，包括上述的减震联轴器。

一种车辆，包括上述的减震联轴器。

综上所述，本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：通过弹性胶盘本身的缓冲以及变形回弹可一定程度吸收从底盘传来的各方向上的震动，从而使驾乘感更舒适。

附图说明

图1为本发明所述的减震联轴器的整体结构示意图。

图2为图1中区域A的放大示意图，且在图2中对塑料套和支撑套管进行了局部剖切。

图3主要示出了减震联轴器中的连接支架与连接件之间的结构示意图。

图4主要示出了定心芯轴与其他零部件的连接结构示意图。

图中各标号的释义为：弹性胶盘1，连接支架2，连接板3，螺栓4，传动轴套管5，螺母6，节叉7，定心套8，定心芯轴9，防撞套10，支撑套管11，凹槽211。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等类似用语只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，转向柱管固定在车身上，转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。

实施例一：

本发明的第一目的是提供一种转向轴的减震联轴器，替换原转向轴的一部分安装于原位置，可一定程度吸收从底盘传来的各方向上的震动，从而使驾乘感更舒适。所述减震联轴器包括依次连接的传动轴套管5、弹性胶盘1和节叉7。该传动轴套管5即为原转向轴，用于传动扭矩和传递振动。弹性胶盘1可以采用粘接的方式与传动轴套管5和节叉7连接，弹性胶盘1可通过本身的弹性缓冲以及变形后的回弹来吸收振动。

为避免传动轴套管5和节叉7相互偏转过大撕裂弹性胶盘1，本申请实施例还包括了与所述传动轴套管5同轴设置的定心芯轴9；所述弹性胶盘1和节叉7上均设有供所述定心芯轴9自由穿过的通孔；所述定心芯轴9的一端与所述传动轴套管5连接，另一端自由伸入所述弹性胶盘1和节叉7的通孔内。定心芯轴9有助于保持传动轴套管5和节叉7同轴度，进而保证弹性胶盘1具有较好的运行姿态。

实施例二：

实施例一所述结构的减震联轴器虽然可以在一定程度上吸收振动，但由于弹性胶盘1的变形受限，对于强烈振动的吸收有限。为使弹性胶盘1变形充分，实施例二在实施例一的基础上将弹性胶盘1于传动轴套管5和节叉7的连接方式做了改进，进一步包括了连接板3和连接支架2。所述连接板3焊接于传动轴套管5的端部。在所述弹性胶盘1的两侧分别设有一个连接支架2，其中，靠近所述连接板3一侧的连接支架2(为便于叙述，将其称为第一连接支架)通过一组穿过弹性胶盘1的连接件(为便于叙述，将其称为第一连接件)与所述节叉7连接，靠近所述节叉7一侧的连接支架2(为便于叙述，将其称为第二连接支架)通过另一组穿过弹性胶盘1的连接件(为便于叙述，将其称为第二连接件)与所述连接板3连接，第一连接支架和第二连接支架交错设置，以便于连接件通过，例如，第一连接支架和第二连接支架可为两相互垂直设置的条形板。第一连接支架和第二连接支架的主要作用是为了夹紧弹性胶盘1，同时将弹性胶盘1与连接板3和节叉7连接起来，形成减震结构。此时，弹性胶盘1不仅可以沿受力方向变形，还可扭转变形，从而可吸收从底盘传来的各方向上的震动。

由于转向轴的振动主要沿其轴向传递，使第一连接支架和第二连接支架具有相离运动的趋势，无法持续夹紧弹性胶盘1，因此，在所述弹性胶盘1与所述连接板3之间连接件的第二连接件以及所述弹性胶盘1与所述节叉7之间的第一连接件上均套装有支撑套管11。支撑套管11能有效通过弹性胶盘1撑住第一连接支架和第二连接支架的位置，在传递振动时，相离运动的第一连接支架和第二连接支架在支撑套管11的反作用力下相向运动，支撑套管11和连接支架2共同作用挤压弹性胶盘1，因此，振动被弹性胶盘1吸收，传递到节叉7时振动大幅减小，进而减小了传递到方向盘的振动。

连接支架2与弹性胶盘1的接触面积越大，弹性胶盘1所提供的缓冲效果越好，因此，连接支架2上仅开设有供连接件穿过的通孔或凹槽，以最大限度保证与弹性胶盘1的接触，具体的，与所述连接板3连接的连接件(第二连接件)同时穿过靠近所述连接板3一侧的连接支架2(第一连接支架)，与所述节叉7连接的连接件(第一连接件)同时穿过靠近所述节叉7一侧的连接支架2(第二连接支架)。通孔或凹槽的形状应与连接件的横截面形状一致，以减少连接支架2的接触面积损失。通孔或凹槽还能保证在弹性胶盘1变形过大导致转向粘滞、复位慢等不舒适感时，限制连接件的过度偏转，使连接件始终能大体上保持与弹性胶盘1的垂直关系，以提高减震效率。

所述支撑套管11上还套装有防撞套10，以防止连接件与连接支架2触碰时发出撞击噪音，也能起到一定的缓冲效果。

实施例二中，弹性胶盘1通过连接件与连接板3或节叉7固定时，因中间装配环节较多，为避免同轴度差转动偏摆，在连接板3和节叉7之间也设置了定心芯轴9。所述定心芯轴9与所述传动轴套管5同轴设置，所述节叉7上设有供所述定心芯轴9自由穿过的通孔，所述定心芯轴9的一端与所述连接板3焊接，另一端自由伸入所述节叉7的通孔内。定心芯轴9增强了整个减震联轴器的定心效果，使整个结构不容易发生偏转，振动传递更加规律直接。

上述实施例中，在所述定心芯轴9与所述节叉7的通孔之间设有定心套8。通过定心套8对定心芯轴9与节叉7进行隔离，定心套8为弹性零件，与定心芯轴9过盈配合，对节叉7和连接板3既有一定的导正作用，也可避免撞击接触产生噪音，同时还可吸收一些震动。

所述弹性胶盘1为一个柔性零件，由橡胶和线帘混合注塑而成，对其圆周方向/轴向的硬度和刚度给予设计规定，使之在一定力情况下可以产生一定量的变形，从而吸收从底盘传来的各方向上的震动，达到吸震减震的目的。弹性胶盘1的形状可选择回转体，或者方形。其主要尺寸和要求的转向系统扭转强度相关，扭转强度越大，连接板3、螺栓4、传动轴套管5和节叉7随之增大或增厚或提高零件本身的机械强度。

本申请实施例中，连接件可选择的形式很多，只要能起到固定连接作用即可，本申请实施例优选螺栓4配合螺母6的连接形式，其结构简单，连接稳定。

用来改变或保持车辆行驶或倒退方向的一系列装置称为车辆转向系统(steeringsystem)。车辆转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制车辆的行驶方向。车辆转向系统对车辆的行驶安全至关重要，因此车辆转向系统的零件都称为保安件。车辆在行驶过程中，需按驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓车辆转向。就轮式车辆而言，实现车辆转向的方法是，驾驶员通过一套专设的机构，使车辆转向桥(一般是前桥)上的车轮(转向轮)相对于车辆纵轴线偏转一定角度。在车辆直线行驶时，往往转向轮也会受到路面侧向干扰力的作用，自动偏转而改变行驶方向。此时，驾驶员也可以利用这套机构使转向轮向相反方向偏转，从而使车辆恢复原来的行驶方向。这一套用来改变或恢复车辆行驶方向的专设机构，即称为车辆转向系统(俗称车辆转向系)。因此，车辆转向系的功用是，保证车辆能按驾驶员的意志而进行转向行驶。本发明的第二个目的便是提供一种转向系统，该转向系统包括上述的减震联轴器。转向系统在装配了上述减震联轴器后，可提高现有转向系统的减震性能。

本发明的第三个目的是提供一种包含上述震联轴器的车辆，以提高车辆的驾乘舒适性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种转向轴的减震联轴器，其特征在于：包括依次连接的传动轴套管(5)、弹性胶盘(1)和节叉(7)。

2.如权利要求1所述的减震联轴器，其特征在于：还包括与所述传动轴套管(5)同轴设置的定心芯轴(9)；所述弹性胶盘(1)和节叉(7)上均设有供所述定心芯轴(9)自由穿过的通孔；所述定心芯轴(9)的一端与所述传动轴套管(5)连接，另一端自由伸入所述弹性胶盘(1)和节叉(7)的通孔内。

3.如权利要求1所述的减震联轴器，其特征在于：所述减震联轴器还包括连接板(3)和连接支架(2)；所述连接板(3)连接于所述传动轴套管(5)靠近所述节叉(7)的端部；所述连接支架(2)设有两个，两个连接支架(2)分别设于所述弹性胶盘(1)的两侧，其中，靠近所述节叉(7)一侧的连接支架(2)通过一组穿过弹性胶盘(1)的连接件与所述连接板(3)连接，靠近所述连接板(3)一侧的连接支架(2)通过另一组穿过弹性胶盘(1)的连接件与所述节叉(7)连接；所述弹性胶盘(1)与所述连接板(3)之间的连接件以及所述弹性胶盘(1)与所述节叉(7)之间的连接件上均套装有支撑套管(11)。

4.如权利要求3所述的减震联轴器，其特征在于：与所述连接板(3)连接的连接件同时穿过靠近所述连接板(3)一侧的连接支架(2)；与所述节叉(7)连接的连接件同时穿过靠近所述节叉(7)一侧的连接支架(2)。

5.如权利要求4所述的减震联轴器，其特征在于：所述连接支架(2)上用于所述连接件穿过的结构为通孔或凹槽，且该通孔或凹槽与所述连接件的横截面形状一致。

6.如权利要求5所述的减震联轴器，其特征在于：所述支撑套管(11)上套装有防撞套(10)。

7.如权利要求3所述的减震联轴器，其特征在于：还包括与所述传动轴套管(5)同轴设置的定心芯轴(9)；所述弹性胶盘(1)、连接支架(2)和节叉(7)上均设有供所述定心芯轴(9)自由穿过的通孔；所述定心芯轴(9)的一端与所述连接板(3)连接，另一端自由伸入所述弹性胶盘(1)、支架(2)和节叉(7)的通孔内。

8.如权利要求2或7所述的减震联轴器，其特征在于：所述定心芯轴(9)与所述节叉(7)的通孔之间设有定心套(8)。

9.一种转向系统，其特征在于：包括如权利要求1-7中任一项所述的减震联轴器。

10.一种车辆，其特征在于：包括如权利要求1-7中任一项所述的减震联轴器。

Images