CN115143200A - 一种传动轴装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传动轴装置，包括：筒形壳，所述筒形壳具有筒状结构，所述筒形壳的一端为连接壳，所述连接壳突出于所述筒形壳的端部，所述连接壳具有筒状结构；防尘套，所述筒形壳的外侧壁上固定连接所述防尘套；所述连接壳的内部设有闷盖，所述闷盖与所述连接壳的内壁过盈配合，所述连接壳与所述筒形壳内部连通，所述闷盖靠近所述筒形壳设置。通过气压槽的设计，便于存储润滑油的同时也利于气压排出，保证连接壳与其它轴体连接时的稳定性的同时，而且还提高了所连接轴体的润滑效果，也降低了生产成本。

Description

一种传动轴装置

技术领域

本发明涉及车辆传动轴技术领域，具体为一种传动轴装置。

背景技术

传动轴是汽车传动系中传递动力的重要部件，它的作用是与变速箱、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮，使汽车产生驱动力，随着车辆技术的进步和车辆密度的加大，对传动轴的性能要求也越来越高，传动轴技术得到飞速的发展，传动轴作为汽车的重要组成部分，它性能的好坏在很大程度上影响着汽车的燃油经济性、加速时间、动力性及成本等方面，此外，传动轴是一个高转速、少支承的旋转体，因此它的动平衡是至关重要的，在常见的汽车故障中，很多的故障来自于传动轴，传动轴出现故障时，汽车起步或急加速时发出咯噔声或机件松旷、行驶中底盘发出嗡嗡声、运行速度越快声音越大、方向盘抖动等问题，因此，如何提高传动轴的使用性能是迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传动轴装置，以解决现有技术中传动轴不易于安装、非一体成形的传动轴安装时易产生较大间隙、防尘套不利于长期使用、保持架与筒形壳接触面较小易发生磨损的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明了一种传动轴装置，包括：筒形壳，所述筒形壳具有筒状结构，所述筒形壳的一端为连接壳，所述连接壳突出于所述筒形壳的端部，所述连接壳具有筒状结构；防尘套，所述筒形壳的外侧壁上固定连接所述防尘套；所述连接壳的内部设有闷盖，所述闷盖与所述连接壳的内壁过盈配合，所述连接壳与所述筒形壳内部连通，所述闷盖靠近所述筒形壳设置。

对传动轴装置的装配过程中，首先要通过在长轴的端部使用第二限位挡圈对同轴装配的安装基体进行限位，随后使其整体与第一钢珠和保持架固定，最后再将其整体过渡连接到筒形壳的内部空间内；而本发明提供的一种传动轴装置，通过将长轴改进为三段轴，并且使安装基体与三段轴的连接轴通过一体铸造成形，而其在装配过程中，只需先将连接轴和第一钢珠一同装配入保持架内，并将其整体与筒形壳的内壁过渡连接，随后通过第一限位挡圈将其整体限位到筒形壳的内部，从而使该一种传动轴装置可以实现传动和多个自由度的摆动功能。

相关技术中的闷盖具有一端开口的圆柱壳体结构，其未开口的端面的中心出开设有1个气压孔，且闷盖的开口端部朝向连接壳设置，闷盖靠近筒形壳设置，位于键齿和筒形壳之间，用于分隔连接壳和筒形壳的内部空间，避免其相互干扰，而本发明提供的一种传动轴装置，取消了气压孔的设置，转而使用连接壳内扩大后的键槽形成的气压槽解决闷盖可能会因为气压产生形变或被迫进入到筒形壳腔室内的问题，同时也能够避免连接壳内的润滑油进入筒形壳空间范围内。

在一些实施例中，所述连接壳的内壁上周向设有若干个键齿、键槽，所述连接壳通过所述键齿、所述键槽连接花键轴。

在一些实施例中，所述连接壳内壁上周向还设有若干个气压槽，所述气压槽设于相邻键齿之间。

在一些实施例中，所述气压槽设置偶数个且沿所述连接壳的内壁周向等距均匀布置。

在一些实施例中，所述气压槽设置2个且沿所述连接壳的内壁周向相对布置。

在一些实施例中，所述气压槽在所述连接壳周向上的长度为所述键齿在所述连接壳周向上的长度的N倍，N≥1。

在一些实施例中，所述气压槽在所述连接壳周向上的长度与所述键齿在所述连接壳周向上的长度相等。

而本发明提供的一种传动轴装置中的连接壳减少了偶数个且关于花键轴轴线中心对称的键齿，例如，在连接壳内壁上均匀分布的28个齿的任意位置对称去掉两齿，使其相对应的键槽体积扩大形成气压槽，便于存储润滑油的同时也利于气压排出，省略了该要素后，并不影响连接壳与其它轴体连接时的稳定性，而且还提高了所连接轴体的润滑效果，也降低了生产成本，还使用扩大后的键槽解决了闷盖可能会因为气压产生形变或被迫进入到筒形壳腔室内的问题。

在一些实施例中，所述筒形壳内部同轴设有三段轴，所述三段轴具有主轴杆，所述主轴杆的一端为中空轴的一端，所述中空轴的另一端为连接轴的一端，所述中空轴的内部中空设置，所述连接轴的另一端具有保持架，所述保持架设于所述筒形壳的内部。

本发明提供的一种传动轴装置，一方面，其实现了球头轴一体化的轻量式设计，节省成本，便于安装，具体地，中空轴的内部中空设置，可以根据车辆悬架的应力要求改变其内部中空结构的形状，例如，中空结构截面形状为键槽形、椭圆形、长方形或等距的多个圆形，使其在转动过程中所能够承的受弯矩和扭矩的最大值与现有技术中的实心长轴等同，或高于实心长轴所能够承受的弯矩和扭矩，同时，三段轴也具备了减少配重的优点，有利于提高其传动速度或转向速度；

另一方面，其在安装时只需考虑连接轴的最大轴径是否与保持架等部件的内径或其它参数是否相匹配，而不用特意制造或使用现有技术中的安装基体作为辅助安装工具，增大安装难度，进而规避了现有技术中长轴与保持架安装时要通过安装基体辅助，安装基体和其它部件之间易存在超出尺寸公差范围之外的安装缝隙的问题，即，该一种传动轴装置的一体化设计提高了其自身的使用性能，三段轴在传动时不会出现松动或跳动的情况，从而减少了车辆在行驶中产生异响和振动的情况，增加了车辆整体的稳定性；另一方面，由于球头轴的一体化设计，使得用于限位安装基体在长轴上的位置的第二限位挡圈随安装基体一同被舍弃，从而降低了零部件的生产加工成本，且省略以上要素后，其依然保持原有设计的全部功能。

在一些实施例中，所述筒形壳和所述中空轴的外侧壁上均设有固定组件，所述固定组件具有固定环，所述固定环套设于所述防尘套，用于将所述防尘套与所述筒形壳或所述中空轴固定，所述筒形壳的内壁上设有第一限位挡圈，所述第一限位挡圈设于所述筒形壳的筒状结构的端部，所述筒形壳和所述中空轴的外侧壁、所述固定环的内壁分别开设有半圆弧状的限位滑槽。

在一些实施例中，所述防尘套的端部周向等距开设有若干个装配圆孔，所述固定环的内侧壁上嵌设有第二钢珠，所述第二钢珠穿过所述装配圆孔嵌设于所述限位滑槽内，所述保持架上嵌设有第一钢珠，所述第一钢珠与所述筒形壳的筒状结构内壁抵接，所述第一钢珠与所述连接轴的侧壁抵接。

采用大卡箍和小卡箍的方式固定防尘套，其会使防尘套内壁与其它壁面之间不断发生摩擦，不利于长久使用；而本发明提供的一种传动轴装置，通过固定组件的设计，一方面，其使三段轴在传动时，防尘套不会跟随三段轴转动，相对于时常高速转动的防尘套，处于相对静止状态的防尘套更加有利于长久地使用；另一方面，其能够对防尘套的端部进行封口处理，避免中空轴和筒形壳与防尘罩之间存在缝隙，导致灰尘、水体等进入防尘套内部空间；另一方面，固定组件具有的固定环能够提高防尘套与固定环连接处的抗形变能力和减少第二钢珠滚动时所受摩擦力，即，其能够避免三段轴在筒形壳内部产生摆动角时，防尘套的装配圆孔侧壁对第二钢珠的滚动产生干涉，以及防尘套与固定环连接处受力不均匀，而导致其局部破裂。保持架具有两端直径不一的环状结构，保持架具有外圆弧面和内圆弧面，外圆弧面的切线与法线的最小夹角为12.5°；该一种传动轴装置，通过改变保持架外圆弧面的角度，使其与筒形壳内侧壁的接触面积扩大，使其转化为二者之间的面接触，相较于保持架外侧面与筒形壳内壁之间的点或线接触，可以使三段轴在产生摆动角时稳定性提高，也有助于降低三段轴与筒形壳之间的磨损量，增加零件使用寿命。

本发明的有益效果是：

1. 该一种传动轴装置，实现了球头轴一体化的轻量式设计，节省成本，便于安装，三段轴也具备了减少配重的优点，有利于提高其传动速度或转向速度，也通过一体化设计使其在传动时不会出现松动或跳动的情况，从而减少了车辆在行驶中产生异响和振动的情况，增加了车辆整体的稳定性；

2. 该一种传动轴装置，通过气压槽的设计，便于存储润滑油的同时也利于气压排出，保证连接壳与其它轴体连接时的稳定性的同时，而且还提高了所连接轴体的润滑效果，也降低了生产成本；

3. 该一种传动轴装置，取消了气压孔的设置，转而使用连接壳内的气压槽解决闷盖可能会因为气压产生形变或被迫进入到筒形壳腔室内的问题，同时也能够避免连接壳内的润滑油进入筒形壳空间范围内；

4. 该一种传动轴装置，通过固定组件的设计，使防尘套相对于时常高速转动的防尘套，处于相对静止状态的防尘套更加有利于长久地使用，其也能够对防尘套的端部进行封口处理，避免中空轴和筒形壳与防尘罩之间存在缝隙，导致灰尘、水体等进入防尘套内部空间，也能够提高防尘套与固定环连接处的抗形变能力和减少第二钢珠滚动时所受摩擦力；

5. 该一种传动轴装置，通过改变保持架外圆弧面的角度，使其与筒形壳内侧壁的接触面积扩大，使其转化为二者之间的面接触，可以使三段轴在产生摆动角时稳定性提高，也有助于降低三段轴与筒形壳之间的磨损量，增加零件使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的传动轴装置相关技术结构示意图；

图2为本发明提供的一种传动轴装置的一种较佳实施例的结构示意图；

图3为图2中Ⅰ-Ⅰ的放大图；

图4为图1所示长轴的结构示意图；

图5为图2所示三段轴的结构示意图；

图6为图1所示闷盖的结构示意图；

图7为图2所示闷盖的结构示意图；

图8为图1所示保持架的结构示意图；

图9为图2所示保持架的结构示意图；

图10为图2所示连接壳的结构示意图；

图11为图10所示A-A向剖视图；

图12为图11的对比图；

图13为花键轴的结构示意图。

图中：1、筒形壳；11、三段轴；111、主轴杆；112、中空轴；113、连接轴；12、连接壳；121、键齿；122、键槽；123、气压槽；124、花键轴；13、闷盖；131、气压孔；14、保持架；141、外圆弧面；142、内圆弧面；15、第一钢珠；16、长轴；17、第一限位挡圈；18、大卡箍；19、小卡箍；2、固定组件；21、固定环；22、第二钢珠；23、限位滑槽；24、防尘套；25、装配圆孔；3、第二限位挡圈；31、安装基体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明了一种传动轴装置，包括：筒形壳1，筒形壳1具有筒状结构，筒形壳1的一端为连接壳12，连接壳12突出于筒形壳1的端部，连接壳12具有筒状结构；防尘套24，筒形壳1的外侧壁上固定连接防尘套24；连接壳12的内部设有闷盖13，闷盖13与连接壳12的内壁过盈配合，连接壳12与筒形壳1内部连通，闷盖13靠近筒形壳1设置。

对传动轴装置的装配过程中，首先要通过在长轴16的端部使用第二限位挡圈3对同轴装配的安装基体31进行限位，随后使其整体与第一钢珠15和保持架14固定，最后再将其整体过渡连接到筒形壳1的内部空间内；而本发明提供的一种传动轴装置，通过将长轴16改进为三段轴11，并且使安装基体31与三段轴11的连接轴113通过一体铸造成形，而其在装配过程中，只需先将连接轴113和第一钢珠15一同装配入保持架14内，并将其整体与筒形壳1的内壁过渡连接，随后通过第一限位挡圈17将其整体限位到筒形壳1的内部，从而使该一种传动轴装置可以实现传动和多个自由度的摆动功能；

相关技术中的闷盖13具有一端开口的圆柱壳体结构，其未开口的端面的中心出开设有1个气压孔131，且闷盖13的开口端部朝向连接壳设置，闷盖13靠近筒形壳1设置，位于键齿和筒形壳1之间，用于分隔连接壳和筒形壳1的内部空间，避免其相互干扰，而本发明提供的一种传动轴装置，取消了气压孔131的设置，转而使用连接壳内扩大后的键槽122形成的气压槽123解决闷盖13可能会因为气压产生形变或被迫进入到筒形壳1腔室内的问题，同时也能够避免连接壳内的润滑油进入筒形壳1空间范围内。

请参阅图10-13，在一些实施例中，连接壳12的内壁上周向设有若干个键齿、键槽122，连接壳12通过键齿、键槽122连接花键轴124。

在本实施例中，连接壳12内壁上周向还设有若干个气压槽123，气压槽123设于相邻键齿121之间。

在本实施例中，气压槽123设置偶数个且沿连接壳12的内壁周向等距均匀布置。

在本实施例中，气压槽123设置2个且沿连接壳12的内壁周向相对布置。

在本实施例中，气压槽123在连接壳12周向上的长度为键齿121在连接壳12周向上的长度的N倍，N≥1。

在本实施例中，气压槽123在连接壳12周向上的长度与键齿121在连接壳12周向上的长度相等。

而本发明提供的一种传动轴装置中的连接壳12减少了偶数个且关于花键轴124轴线中心对称的键齿121，例如，在连接壳12内壁上均匀分布的28齿中任意位置对称去掉两齿，使其相对应的键槽122体积扩大形成气压槽123，便于存储润滑油的同时也利于气压排出，省略了该要素后，并不影响连接壳12与其它轴体连接时的稳定性，而且还提高了所连接轴113体的润滑效果，也降低了生产成本，还使用扩大后的键槽122解决了闷盖13可能会因为气压产生形变或被迫进入到筒形壳1腔室内的问题。

请参阅图2、图5，在本实施例中，筒形壳1内部同轴设有三段轴11，三段轴11具有主轴杆111，主轴杆111的一端为中空轴112的一端，中空轴112的另一端为连接轴113的一端，中空轴112的内部中空设置，连接轴113的另一端具有保持架14，保持架14设于筒形壳1的内部。

本发明提供的一种传动轴装置，一方面，其实现了球头轴一体化的轻量式设计，节省成本，便于安装，具体地，中空轴112的内部中空设置，可以根据车辆悬架的应力要求改变其内部中空结构的形状，例如，中空结构截面形状为键槽122形、椭圆形、长方形或等距的多个圆形，使其在转动过程中所能够承的受弯矩和扭矩的最大值与现有技术中的实心长轴16等同，或高于实心长轴16所能够承受的弯矩和扭矩，同时，三段轴11也具备了减少配重的优点，有利于提高其传动速度或转向速度；

另一方面，其在安装时只需考虑连接轴113的最大轴径是否与保持架14等部件的内径或其它参数是否相匹配，而不用特意制造或使用现有技术中的安装基体31作为辅助安装工具，增大安装难度，进而规避了现有技术中长轴16与保持架14安装时要通过安装基体31辅助，安装基体31和其它部件之间易存在超出尺寸公差范围之外的安装缝隙的问题，即，该一种传动轴装置的一体化设计提高了其自身的使用性能，三段轴11在传动时不会出现松动或跳动的情况，从而减少了车辆在行驶中产生异响和振动的情况，增加了车辆整体的稳定性；另一方面，由于球头轴的一体化设计，使得用于限位安装基体31在长轴16上的位置的第二限位挡圈3随安装基体31一同被舍弃，从而降低了零部件的生产加工成本，且省略以上要素后，其依然保持原有设计的全部功能。

请参阅图2-3，在本实施例中，筒形壳1和中空轴112的外侧壁上均设有固定组件2，固定组件2具有固定环21，固定环21套设于防尘套24，用于将防尘套24与筒形壳1或中空轴112固定，筒形壳1的内壁上设有第一限位挡圈17，第一限位挡圈17设于筒形壳1的筒状结构的端部，筒形壳1和中空轴112的外侧壁、固定环21的内壁分别开设有半圆弧状的限位滑槽23。

在本实施例中，防尘套24的端部周向等距开设有若干个装配圆孔25，固定环21的内侧壁上嵌设有第二钢珠22，第二钢珠22穿过装配圆孔25嵌设于限位滑槽23内，保持架14上嵌设有第一钢珠15，第一钢珠15与筒形壳1的筒状结构内壁抵接，第一钢珠15与连接轴113的侧壁抵接。

采用大卡箍18和小卡箍19的方式固定防尘套24，其会使防尘套24内壁与其它壁面之间不断发生摩擦，不利于长久使用；而本发明提供的一种传动轴装置，通过固定组件2的设计，一方面，其使三段轴11在传动时，防尘套24不会跟随三段轴11转动，相对于时常高速转动的防尘套24，处于相对静止状态的防尘套24更加有利于长久地使用；另一方面，其能够对防尘套24的端部进行封口处理，避免中空轴112和筒形壳1与防尘罩之间存在缝隙，导致灰尘、水体等进入防尘套24内部空间；

另一方面，固定组件2具有的固定环21能够提高防尘套24与固定环21连接处的抗形变能力和减少第二钢珠22滚动时所受摩擦力，即，其能够避免三段轴11在筒形壳1内部产生摆动角时，防尘套24的装配圆孔25侧壁对第二钢珠22的滚动产生干涉，以及防尘套24与固定环21连接处受力不均匀，而导致其局部破裂。

请参阅图2、图8-9，保持架14具有两端直径不一的环状结构，保持架14具有外圆弧面141和内圆弧面142，外圆弧面141的切线与法线的最小夹角为12.5°；该一种传动轴装置，通过改变保持架14外圆弧面141的角度，使其与筒形壳1内侧壁的接触面积扩大，使其转化为二者之间的面接触，相较于保持架14外侧面与筒形壳1内壁之间的点或线接触，可以使三段轴11在产生摆动角时稳定性提高，也有助于降低三段轴11与筒形壳1之间的磨损量，增加零件使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种传动轴装置，包括：

筒形壳（1），所述筒形壳（1）具有筒状结构，所述筒形壳（1）的一端为连接壳（12），所述连接壳（12）突出于所述筒形壳（1）的端部，所述连接壳（12）具有筒状结构；

防尘套（24），所述筒形壳（1）的外侧壁上固定连接所述防尘套（24）；

其特征在于：所述连接壳（12）的内部设有闷盖（13），所述闷盖（13）与所述连接壳（12）的内壁过盈配合，所述连接壳（12）与所述筒形壳（1）内部连通，所述闷盖（13）靠近所述筒形壳（1）设置。

2.根据权利要求1所述的一种传动轴装置，其特征在于：所述连接壳（12）的内壁上周向设有若干个键齿（121）、键槽（122），所述连接壳（12）通过所述键齿（121）、所述键槽（122）连接花键轴（124）。

3.根据权利要求2所述的一种传动轴装置，其特征在于：所述连接壳（12）内壁上周向还设有若干个气压槽（123），所述气压槽（123）设于相邻键齿（121）之间。

4.根据权利要求3所述的一种传动轴装置，其特征在于：所述气压槽（123）设置偶数个且沿所述连接壳（12）的内壁周向等距均匀布置。

5.根据权利要求3所述的一种传动轴装置，其特征在于：所述气压槽（123）设置2个且沿所述连接壳（12）的内壁周向相对布置。

6.根据权利要求4或5所述的一种传动轴装置，其特征在于：所述气压槽（123）在所述连接壳（12）周向上的长度为所述键齿（121）在所述连接壳（12）周向上的长度的N倍，N≥1。

7.根据权利要求4或5所述的一种传动轴装置，其特征在于：所述气压槽（123）在所述连接壳（12）周向上的长度与所述键齿（121）在所述连接壳（12）周向上的长度相等。

8.根据权利要求1所述的一种传动轴装置，其特征在于：所述筒形壳（1）内部同轴设有三段轴（11），所述三段轴（11）具有主轴杆（111），所述主轴杆（111）的一端为中空轴（112）的一端，所述中空轴（112）的另一端为连接轴（113）的一端，所述中空轴（112）的内部中空设置，所述连接轴（113）的另一端具有保持架（14），所述保持架（14）设于所述筒形壳（1）的内部。

9.根据权利要求8所述的一种传动轴装置，其特征在于：所述筒形壳（1）和所述中空轴（112）的外侧壁上均设有固定组件（2），所述固定组件（2）具有固定环（21），所述固定环（21）套设于所述防尘套（24），用于将所述防尘套（24）与所述筒形壳（1）或所述中空轴（112）固定，所述筒形壳（1）的内壁上设有第一限位挡圈（17），所述第一限位挡圈（17）设于所述筒形壳（1）的筒状结构的端部，所述筒形壳（1）和所述中空轴（112）的外侧壁、所述固定环（21）的内壁分别开设有半圆弧状的限位滑槽（23）。

10.根据权利要求9所述的一种传动轴装置，其特征在于：所述防尘套（24）的端部周向等距开设有若干个装配圆孔（25），所述固定环（21）的内侧壁上嵌设有第二钢珠（22），所述第二钢珠（22）穿过所述装配圆孔（25）嵌设于所述限位滑槽（23）内，所述保持架（14）上嵌设有第一钢珠（15），所述第一钢珠（15）与所述筒形壳（1）的筒状结构内壁抵接，所述第一钢珠（15）与所述连接轴（113）的侧壁抵接。

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