CN204184431U - 一种转向中间轴总成以及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转向中间轴总成，包括外套管、内套管，和使外套管和内套管传动连接的连接机构，连接机构包括钢球、钢球支架、弹簧片、设于外套管的内壁且周向均布的至少两个传动槽，和设于内套管的外壁、且与各传动槽配合安装的传动齿；相邻两传动槽之间设有钢球固定槽，钢球通过钢球支架固定于钢球固定槽内，弹簧片的两侧抵靠于相邻两传动齿，且中间部位支撑于钢球支架。采用上述技术方案，当外套管和内套管之间有力矩拨动产生间隙时，连接机构中的弹簧片可产生形变并始终抵靠于钢球支架，从而自动减小间隙，改善因转向系统零部件间隙而产生的噪音，保证转向系统的稳定性。本实用新型还公开了具有上述转向中间轴总成的汽车。

Description

一种转向中间轴总成以及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车转向系统技术领域，具体涉及一种转向中间轴总成。本实用新型还涉及具有上述转向中间轴总成的汽车。

背景技术

在汽车的转向系统中，转向中间轴的作用是将转向管柱的转向扭矩传递到转向器的输入轴端。随着人民对车辆行驶安全性能的要求的提高，要求车辆具有较高的抗冲击碰撞能力，转向中间轴广泛采用分段式且可溃缩的转向中间轴结构。

如图1-3所示，转向中间轴1’包括柱形的外套管11’和内套管12’，在外套管11’的内表面加工出花键槽，在内套管12’的外表面注塑出尼龙花键套，装配时，尼龙花键套与内套管12’过盈配合，且可相对运动。

然而，上述的连接结构中，由于转向扭矩大小和方向始终交替的发生变化，容易使得转向中间轴出现磨损、松旷，进而产生诸如异响、力矩波动等缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供了一中转轴中间轴总成，该总成具有间隙自补偿功能，可改善因转向系统零部件间隙而产生的噪音，提高转向系统的稳定性。本实用新型还提供了具有上述转向中间轴总成的汽车。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：

一种转向中间轴总成，包括外套管、内套管，和使所述外套管和所述内套管实现传动的连接机构，所述连接机构包括钢球、钢球支架、弹簧片、设于所述外套管的内壁且周向均布的至少两个传动槽，和设于所述内套管的外壁、且与各所述传动槽配合安装的传动齿；相邻两所述传动槽之间设有钢球固定槽，所述钢球通过所述钢球支架固定于所述钢球固定槽内，所述弹簧片的两侧抵靠于相邻两所述传动齿，且中间部位支撑于所述钢球支架。

优选地，相邻两所述传动齿之间设有两所述钢球支架，各所述钢球支架以所述外套管与所述钢球的轴心连线对称分布，且其一端抵靠于靠近自身的相邻两所述传动齿中的一者，另一端支撑于所述钢球，且两所述钢球支架之间预留间隙。

优选地，所述弹簧片的中部向靠近所述钢球支架的方向凸出，并分割形成多个第一支撑片和第二支撑片，所述第一支撑片和所述第二支撑片沿所述外套管的轴向间隔设置，且所述第一支撑片与所述第二支撑片共同支撑两所述钢球支架。

优选地，所述第一支撑片包括第一板和第二板，所述第一板搭接于所述第二板的上表面，且第一支撑面形成于所述第一板的水平面；所述第二支撑片包括第三板和第四板，所述第三板搭接于所述第四板的上表面，且第二支撑面形成于所述第三板的水平面，且所述第一板位于所述第三板的相对侧。

优选地，所述第一支撑片与所述第二支撑片为悬臂式结构，第一支撑面形成于所述第一支撑片的自由端的水平面；第二支撑面形成于所述第二支撑片的自由端的水平面。

优选地，还设有连接片，所述连接片设于所述第一支撑片与所述第二支撑片之间，且分别与所述第一支撑片和所述第二支撑片平行设置，所述连接片自所述弹簧片的一侧延伸至另一侧。

优选地，所述传动齿的齿根两侧均向内收缩形成第一凹槽，所述弹簧片的两端均嵌入所述第一凹槽内；所述传动齿的中部两侧均向内收缩形成第二凹槽，所述钢球支架的一端嵌入所述第二凹槽内。

优选地，所述外套管的端面上还设有防脱结构，所述防脱结构位于所述钢球的滚动行程内。

优选地，所述防脱结构包括凸起，所述凸起自所述外套管的内壁向其轴心凸出。

一种汽车，包括转向中间轴总成，所述转向中间轴总成为上述任一项所述的转向中间轴总成。

本实用新型取得的有益效果在于：

本实用新型提供了一种转向中间轴总成，包括外套管、内套管，和使所述外套管和所述内套管传动连接的连接机构，所述连接机构包括钢球、钢球支架、弹簧片、设于所述外套管的内壁且周向均布的至少两个传动槽，和设于所述内套管的外壁、且与各所述传动槽配合安装的传动齿；相邻两所述传动槽之间设有钢球固定槽，所述钢球通过所述钢球支架固定于所述钢球固定槽内，所述弹簧片的两侧抵靠于相邻两所述传动齿，且中间部位支撑于所述钢球支架。采用上述技术方案，当外套管和内套管之间有力矩拨动产生间隙时，连接机构中的弹簧片可产生形变并始终抵靠于钢球支架，从而自动减小间隙，改善因转向系统零部件间隙而产生的噪音，保证转向系统的稳定性。

本实用新型提供的汽车包括转向中间轴总成，由于该转向中间轴总成具有上述的技术效果，包含该转向中间轴总成的汽车也应具有相同的技术效果。

附图说明

图1为现有技术的转向中间轴的主视图；

图2为现有技术的外套管的横截面视图；

图3为现有技术的内套管的横截面视图；

图4为本实用新型的转向中间轴总成的一个实施例的端面视图；

图5为本实用新型的外套管的一个实施例的端面视图；

图6为本实用新型的内套管的一个实施例的端面视图；

图7为本实用新型的钢球支架的一个实施例的装配状态示意图；

图8为本实用新型的弹簧片的装配状态的一个实施例的示意图；

图9为本实用新型的弹簧片的实施例一的轴测图；

图10为本实用新型的弹簧片的实施例二的轴测图。

附图标记说明：

1’-转向中间轴总成；11’-外套管；12’-内套管；

100-转向中间轴总成；10-外套管；20-内套管；30-连接机构；31-钢球；32-钢球支架；33-弹簧片；331-第一支撑片；3311-第一板；3312-第二板；332-第一支撑片；3321-第三板；3322-第四板；333-连接片；34-传动槽；35-传动齿；351-第一凹槽；352-第二凹槽；36-钢球固定槽。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作详细介绍。

结合图4-10所示，本实用新型提供了一种转向中间轴总成100，包括外套管10、内套管20，和使外套管10和内套管20传动连接的连接机构30，连接机构包括钢球31、钢球支架32、弹簧片33、设于外套管的内壁且周向均布的至少两个传动槽34，和设于内套管20的外壁、且与各传动槽34配合安装的传动齿35，相邻两传动槽34之间设有钢球固定槽36，钢球31通过钢球支架32固定于钢球固定槽36内，弹簧片33的两侧抵靠于相邻两传动齿35，且其中间部位支撑于钢球支架32并使其固定。采用上述技术方案，当外套管10和内套管20之间有力矩波动并产生间隙时，连接机构30中的弹簧片33可产生形变并始终抵靠于钢球支架32上，从而自动减小两者之间的间隙，降低因转向系统零部件间隙而产生的噪音，保证转向系统的稳定性。

上述的技术方案中，相邻两传动齿35之间设有两钢球支架32，各钢球支架32以外套管10和内套管20的轴心连线对称分布，且其一端抵靠于靠近自身的相邻两传动齿35中的一者，另一端支撑于钢球31，且两钢球支架32之间预留间隙。如此设置后，将整体式钢球支架结构优化为分体式两钢球支架32分别支撑的结构，当其中一个钢球支架32出现状况，另一钢球支架32同样可以实现支撑，相比之下，支撑结构更加稳定可靠。

进一步地，为了配合两钢球支架32对称分布的支撑结构，优选弹簧片33的中部向靠近钢球支架32的方向凸出，并分割形成多个第一支撑片331和第二支撑片332，第一支撑片331和第二支撑片332沿外套管10的轴向间隔设置，第一支撑片331和第二支撑片332共同支撑两钢球支架32。上述结构，使得分离结构的弹簧片33获得了较大的变形量，支撑空间增加，相比整体式的支撑结构相比，支撑力更大。

第一支撑片331和第二支撑片332的具体结构可优选如下实施例，实施例一：第一支撑片331包括第一板3311和第二板3312，第一板3311搭接于第二板3312的上表面，且第一支撑面形成于第一板3311的水平面；第二支撑片332包括第三板3321和第四板3322，第三板3321搭接于第四板3322的上表面，且第二支撑面形成于第三板3321的水平面，且第一板3311位于第三板3321的相对侧。采用此技术方案，将第一支撑片331和第二支撑片332设为两个板的搭接结构，方便第一支撑面和第二支撑面的加工，工艺简单。

实施例二：第一支撑片331与第二支撑片332优选设置为悬臂式结构，第一支撑面形成于第一支撑片331的自由端的水平面；第二支撑面形成于第二支撑片332的自由端的水平面。上述结构中，悬臂式结构的支撑片的变形挠度更大，自动补偿间隙的能力进一步提高。

且优选地，在上述实施例二的基础上，还可设置连接片333，连接片333设于第一支撑片331与第二支撑片332之间，且分别与第一支撑片331和第二支撑片332平行设置，连接片333自弹簧片33的一侧延伸至另一侧。此方案可增加弹簧片33的连接强度和自身刚度，避免在支撑过程中压溃或变形。

本实用新型提供的转向中间轴总成100，优选弹簧片33与钢球支架32通过轮廓外形与传动齿35配合固定，具体地，传动齿35的齿根两侧均向内收缩形成第一凹槽351，弹簧片33的两端均嵌入第一凹槽351内；传动齿35的中部两侧均向内收缩形成第二凹槽352，钢球支架32的一端嵌入第二凹槽352内。此结构可省略零部件的设置，方案简单，且方便装配。

本实用新型提供的转向中间轴总成100，传动槽34可设有多个，以提高传动的稳定性，在本实施例中，优选设有三个传动槽34且均布于外套管10的周向，同时传动齿35与传动槽34匹配设置，此结构数量适当，传动效果满足使用要求。

进一步地，为了防止装配后的钢球31脱出钢球支架32，在外套管10的端面上还可设置防脱结构，防脱结构位于钢球31的滚动行程内。具体地，防脱结构可设置为挡板，以防止钢球31脱出，然而此结构设置复杂，且工作过程中可能与其他零件产生干涉，考虑上述因素，在本实施中，优选在外套管10上设置凸起，凸起自外套管10的内壁向其轴心凸出，从而形成限制钢球31脱出的限位结构，凸起可采用冲压制成，实现简单方便。

本实用新型提供的汽车包括转向中间轴总成，该转向中间轴总成为上述任一方案所述的转向中间轴总成，由于该转向中间轴总成具有上述的技术效果，包含该转向中间轴总成的汽车也应具有相同的技术效果。

虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不限定于以上实施例，而只是受权利要求的限定，本领域普遍技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。

Claims (10)

1.一种转向中间轴总成，包括外套管、内套管，和使所述外套管和所述内套管实现传动的连接机构，其特征在于，所述连接机构包括钢球、钢球支架、弹簧片、设于所述外套管的内壁且周向均布的至少两个传动槽，和设于所述内套管的外壁、且与各所述传动槽配合安装的传动齿；相邻两所述传动槽之间设有钢球固定槽，所述钢球通过所述钢球支架固定于所述钢球固定槽内，所述弹簧片的两侧抵靠于相邻两所述传动齿，且中间部位支撑于所述钢球支架。

2.根据权利要求1所述的转向中间轴总成，其特征在于，相邻两所述传动齿之间设有两所述钢球支架，各所述钢球支架以所述外套管与所述钢球的轴心连线对称分布，且其一端抵靠于靠近自身的相邻两所述传动齿中的一者，另一端支撑于所述钢球，且两所述钢球支架之间预留间隙。

3.根据权利要求2所述的转向中间轴总成，其特征在于，所述弹簧片的中部向靠近所述钢球支架的方向凸出，并分割形成多个第一支撑片和第二支撑片，所述第一支撑片和所述第二支撑片沿所述外套管的轴向间隔设置，且所述第一支撑片与所述第二支撑片共同支撑两所述钢球支架。

4.根据权利要求3所述的转向中间轴总成，其特征在于，所述第一支撑片包括第一板和第二板，所述第一板搭接于所述第二板的上表面，且第一支撑面形成于所述第一板的水平面；所述第二支撑片包括第三板和第四板，所述第三板搭接于所述第四板的上表面，且第二支撑面形成于所述第三板的水平面，且所述第一板位于所述第三板的相对侧。

5.根据权利要求3所述的转向中间轴总成，其特征在于，所述第一支撑片与所述第二支撑片为悬臂式结构，第一支撑面形成于所述第一支撑片的自由端的水平面；第二支撑面形成于所述第二支撑片的自由端的水平面。

6.根据权利要求5所述的转向中间轴总成，其特征在于，还设有连接片，所述连接片设于所述第一支撑片与所述第二支撑片之间，且分别与所述第一支撑片和所述第二支撑片平行设置，所述连接片自所述弹簧片的一侧延伸至另一侧。

7.根据权利要求1-5任一项所述的转向中间轴总成，其特征在于，所述传动齿的齿根两侧均向内收缩形成第一凹槽，所述弹簧片的两端均嵌入所述第一凹槽内；所述传动齿的中部两侧均向内收缩形成第二凹槽，所述钢球支架的一端嵌入所述第二凹槽内。

8.根据权利要求1-5任一项所述的转向中间轴总成，其特征在于，所述外套管的端面上还设有防脱结构，所述防脱结构位于所述钢球的滚动行程内。

9.根据权利要求8所述的转向中间轴总成，其特征在于，所述防脱结构包括凸起，所述凸起自所述外套管的内壁向其轴心凸出。

10.一种汽车，包括转向中间轴总成，其特征在于，所述转向中间轴总成为权利要求1-9任一项所述的转向中间轴总成。