CN206036014U - 传动轴结构和转向传动轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆传动轴领域，提供一种传动轴结构和转向传动轴，传动轴结构，包括：轴管，所述轴管的一端形成为滑动套接端；芯轴，所述芯轴的一端形成为滑动连接端，所述滑动连接端插接在所述滑动套接端内并能够轴向伸缩，其中，所述滑动套接端和所述滑动连接端之间设置有多个滚子、使各个所述滚子保持定位以相互间隔的限位件和能够向每个所述滚子施加沿所述芯轴的径向的弹性力的弹性件，所述滚子在所述弹性力的作用下被压紧于所述轴管的内壁或所述芯轴的外壁。本实用新型所述的传动轴结构能够吸收芯轴和轴管之间的振动，使得传动轴更加平稳，提高传动传动轴的使用寿命。

Description

传动轴结构和转向传动轴

技术领域

本实用新型涉及车辆传动轴领域，特别涉及一种传动轴结构和转向传动轴。

背景技术

车辆转向系统由机械转向系统和助力系统组成。其中，机械转向系统由转向管柱、转向传动轴、转向器等部件组成，转向传动轴担负着传递运动和扭矩的作用，路面对车轮的激振也会沿着转向传动轴传递给驾驶员，影响驾驶的舒适性，并易造成驾驶疲劳，给车辆行驶安全带来重大的事故隐患。

转向传动轴通常包括芯轴和套在芯轴上的轴管，芯轴与轴管传动连接并能够相对伸缩。现有的伸缩式转向传动轴总成主要有以下三种形式：

一种是芯轴与轴管通过花键结构连接，芯轴能够在轴管内伸缩，这种结构在芯轴与轴管相对伸缩移动时流畅性较差，且会将车轮的激振沿着转向传动轴传递给驾驶员；

一种是在上一种花键连接结构中的芯轴的花键齿外表面或轴管的花键槽的内表面注塑一层尼龙层，花键与尼龙层配合，有一定的自润滑作用并且可以保证滑动花键有合理的配合间隙，但是这种结构依然会将车轮的激振沿着转向传动轴传递给驾驶员；

一种是采用钢球传递力矩和运动，但是钢球和芯轴、轴管是点接触，接触应力大，经过耐久试验后磨损严重，转向传动轴的扭转间隙变化较大，且在使用过程中钢珠之间相互挤压摩擦，容易在芯轴伸缩时有顿挫感，对整车品质提升作用不大。

因此，希望有一种传动轴结构能够克服或者至少减轻现有技术的上述缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种传动轴结构，以改善传动轴结构的减振效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种传动轴结构，包括：轴管，所述轴管的一端形成为滑动套接端；芯轴，所述芯轴的一端形成为滑动连接端，所述滑动连接端插接在所述滑动套接端内并能够轴向伸缩，其中，所述滑动套接端和所述滑动连接端之间设置有多个滚子、使各个所述滚子保持定位以相互间隔的限位件和能够向每个所述滚子施加沿所述芯轴的径向的弹性力的弹性件，所述滚子在所述弹性力的作用下被压紧于所述轴管的内壁或所述芯轴的外壁。

进一步的，所述限位件包括设置于所述芯轴和所述轴管之间的管状本体，其中，所述管状本体形成有与每个所述滚子相对应的开口，各个所述滚子设置于各自对应的所述开口内。

进一步的，所述弹性件设置于所述滚子和所述芯轴之间，所述滚子在所述弹性件的作用下压紧于所述轴管的内壁。

进一步的，所述芯轴形成有沿所述芯轴的轴线方向延伸的安装槽，所述弹性件和所述滚子安装于所述安装槽内，其中，沿所述芯轴的轴线方向设置有多个所述滚子。

进一步的，所述管状本体形成有与所述安装槽相对应的卡接凸起，所述开口形成于所述卡接凸起处并形成有与所述滚子的外轮廓对应的结构；和/或所述安装槽包括沿所述芯轴的周向均匀设置的第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽，所述第一安装槽、所述第二安装槽和所述第三安装槽分别设置有所述弹性件和沿所述芯轴的轴线方向设置的多个所述滚子。

进一步的，所述滚子为圆柱滚子，所述轴管的内侧形成有与所述圆柱滚子相对应的引导槽，所述圆柱滚子的端面抵接于所述引导槽和所述安装槽的侧壁；和/或所述芯轴的端部处安装有限位件。

进一步的，所述弹性件包括膜片弹簧和位于所述膜片弹簧和所述滚子之间滚子轨道，所述膜片弹簧的弹性力经所述滚子轨道作用于所述滚子。

进一步的，所述弹性件包括多个膜片弹簧，且各个所述膜片弹簧通过连接结构相互连接；和/或所述膜片弹簧包括本体和沿所述芯轴的轴线方向间隔设置多个弹片，其中，各个所述弹片沿所述芯轴的周向延伸。

进一步的，所述滚子为圆柱滚子。

相对于现有技术，本实用新型所述的传动轴结构具有以下优势：

本实用新型所述的传动轴结构能够吸收芯轴和轴管之间的振动，使得传动轴更加平稳，提高传动传动轴的使用寿命，具体地，设置在芯轴和轴管之间的滚子能够使得芯轴的伸缩更加平稳、顺畅，各个滚子通过弹性件压紧在轴管的内壁或者芯轴的外壁，避免传动轴使用过程中的晃动感，沿芯轴的径向的振动被弹性件的形变吸收，沿芯轴的轴向的振动通过芯轴的伸缩被吸收。

本实用新型的另一目的在于提出一种转向传动轴，以改善转向传动轴的减振效果，改善驾驶感受。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种转向传动轴，其中，所述转向传动轴设置有根据上文所述的传动轴结构。

所述转向传动轴与上述传动轴结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为根据本实用新型的一种实施方式所述的传动轴结构的示意图；

图2为图1所示的传动轴结构沿剖面线A-A的断面示意图；

图3为图1所示的传动轴结构沿剖面现B-B的剖视示意图；

图4为图3所示的传动轴结构的剖视示意图的局部放大图；

图5为图1所示的传动轴结构的分解示意图；

图6为图1所示的传动轴结构的轴管的示意图；

图7为图6所示的轴管沿剖面线C-C的剖视示意图；

图8为图1所示的传动轴结构的芯轴的侧视示意图；

图9为图1所示的传动轴结构的限位件的示意图；

图10为图9所示的限位件沿剖面现D-D的剖视示意图；

图11为图9所示的限位件的侧视示意图；

图12为图1所示的传动轴结构的膜片弹簧的示意图；

图13为图12所示的膜片弹簧的侧视示意图。

附图标记说明：

1-芯轴，11-安装槽，12-止挡结构，2-轴管，21-引导槽，3-滚子，41-滚子轨道，42-膜片弹簧，421-弹片，422-连接结构，5-限位件，51-开口，52-卡接凸起，6-止挡件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

根据本实用新型的一个方面，提供一种传动轴结构，参见图1、图2和图3所示，所述传动轴结构包括：轴管2，轴管2的一端形成为滑动套接端；芯轴1，芯轴1的一端形成为滑动连接端，所述滑动连接端插接在所述滑动套接端内并能够轴向伸缩，其中，所述滑动套接端和所述滑动连接端之间设置有多个滚子3、使各个滚子3保持定位以相互间隔的限位件5和能够向每个滚子3施加沿芯轴1的径向的弹性力的弹性件，滚子3在所述弹性力的作用下被压紧于轴管2的内壁或芯轴1的外壁。

本实用新型所述的传动轴结构能够吸收芯轴1和轴管2之间的振动，使得传动轴更加平稳，提高传动传动轴的使用寿命，具体地，设置在芯轴1和轴管2之间的滚子3能够使得芯轴1的伸缩更加平稳、顺畅，各个滚子3通过弹性件压紧在轴管2的内壁或者芯轴1的外壁，避免传动轴使用过程中的晃动感，沿芯轴1的径向的振动被弹性件的形变吸收，沿芯轴1的轴向的振动通过芯轴1的伸缩被吸收。

限位件5的结构和形式可根据实际需要进行适当的选择，能够保持各个滚子3相互间隔的独立滚动即可，例如，在各个滚子3设置间隔块等。优选地，参见图5和图9所示，限位件5包括设置于芯轴1和轴管2之间的管状本体，其中，所述管状本体形成有与每个滚子3相对应的开口51，各个滚子3设置于各自对应的开口51内。具有管状本体能够便于限位件5的设置，且提高限位件5的稳定性和可靠性，进而提高传动轴结构的稳定性和可靠性，各个滚子3容纳在相应的开口51处，互不干涉的独立滚动，避免相邻滚子3的直接接触导致的摩擦，使得芯轴1的伸缩更加顺畅。

限位件5的材质可根据实际需要进行适当的选择，优选地，限位件由尼龙、树脂、聚甲醛树脂(POM+30％FV)等具有一定自润滑效果的材料，以提高滚子3滚动的流畅性。

滚子3可在弹性件的弹性力的作用下压紧于轴管2的内壁或芯轴1的外壁，使用者可根据实际情况选择适当的压紧方式，避免传动轴使用过程中的晃动感，且弹性件的弹性变形可吸收传动轴的径向振动，但是由于在轴管2的内壁进行机械加工较为苦难，因此，优选地，参见图2、图3和图4，所述弹性件设置于滚子3和芯轴1之间，滚子3在所述弹性件的作用下压紧于轴管2的内壁，在芯轴1的外壁上加工用于安装滚子3和弹性件的结构，便于传动轴结构的加工成型。

参见图5和图8，芯轴1形成有沿芯轴1的轴线方向延伸的安装槽11，所述弹性件和滚子3安装于安装槽11内，其中，沿芯轴1的轴线方向设置有多个滚子3，安装槽11的设置便于弹性件和滚子3的定位安装。

安装槽11的数量、设置方式和尺寸可根据实际需要进行适当的选择，例如，仅设置一个安装槽11、设置四个安装槽11或设置六个安装槽11等。优选地，参见图8，安装槽11包括沿芯轴1的周向均匀设置的第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽，所述第一安装槽、所述第二安装槽和所述第三安装槽分别设置有所述弹性件和沿芯轴1的轴线方向设置的多个滚子3，弹性件的弹性力沿芯轴1的径向方向均匀作用于轴管2的内壁，使得芯轴1稳定的安装于轴管2中，且避免滚子3与轴管2的内壁的接触点过少，造成应力集中。

优选地，所述管状本体形成有与安装槽11相对应的卡接凸起52，便于限位件5的定位安装，开口51形成于所述卡接凸起52处并形成有与滚子3的外轮廓对应的结构，使得滚子3的滚动更加顺畅。参见图9、图10和图11所示，开口51靠近芯轴1的一侧形成为与滚子3相贴合的弧形轮廓，且由于卡接凸起52卡接于安装槽11中，使得滚子3的端部至少部分的抵接于限位件5。

滚子3的形状可根据实际需要进行适当的选择，例如，滚子3形成为球形滚珠、锥形滚子等，优选地，滚子3为圆柱滚子，圆柱滚子与轴管2之间是线接触，增大了滑动副的接触面积，有利于降低滑动副的接触应力，提高滑动副的耐久寿命，进而提高传动轴结构的使用寿命。

芯轴1和轴管2可设置为能够传递扭矩或者不能传递扭矩，使用者可根据实际需要进行适当的选择，在需要芯轴1和轴管2传递扭矩的情况中，需要在芯轴1和轴管2之间设置适当的卡接结构(例如键槽配合结构等)以使得二者能够传递扭矩。优选地，参见图6和图7，轴管2的内侧形成有与所述圆柱滚子相对应的引导槽21，所述圆柱滚子的端面抵接于引导槽21和安装槽11的侧壁，利用圆柱滚子的端面传递芯轴1和轴管2之间的扭转力矩，无需在芯轴1和轴管2之间设置复杂的传力结构，使得芯轴1和轴管2结构简单、加工容易，显著降低传动轴结构的制造和使用成本。

优选地，芯轴1的端部处安装有止挡件6，以避免限位件、弹性件等部件脱出芯轴1，止挡件6的结构可根据实际需要进行适当的选择，在图示实施方式为安装在芯轴1的端部的限位挡圈。其中，芯轴1的端部形成有用于止挡所述限位挡圈的止挡结构12。

弹性件的结构可根据实际需要进行适当的选择，例如，包括向各个滚子3施加弹性力的螺旋弹簧等。优选地，参见图2和图12，所述弹性件包括膜片弹簧42和位于膜片弹簧42和滚子3之间滚子轨道41，膜片弹簧42的弹性力经滚子轨道41作用于滚子3，膜片弹簧42结构简单所需设置空间小，便于弹性件的布置，但是膜片弹簧42的表面不平滑，会影响滚子3的滚动，设置滚子轨道41能够使得滚子3的滚动更加顺畅，且膜片弹簧42的弹性力经滚子轨道41的传递能够更加均匀的作用于各个滚子3。膜片弹簧42的结构、数量、尺寸可根据使用需要进行适当的选择。

对于具有多列滚子3的传动轴结构来说，需要对应设置多个膜片弹簧41，各个膜片弹簧41可相互独立，能够向滚子3施加弹性力即可，但是相互独立的膜片弹簧41的装配较为复杂。优选地，所述弹性件包括多个膜片弹簧41，且各个膜片弹簧41通过连接结构422相互连接，便于膜片弹簧41的安装固定。参见图12和图13，各个膜片弹簧41形成为长条形结构，连接结构422形成为设置在膜片弹簧41的端部的套环，该套环的尺寸与上述限位挡圈的尺寸相对应以套设与芯轴1的端部，各个膜片弹簧41沿套环的周向间隔设置，且其设置角度与芯轴1上的安装槽11的位置相对应。

膜片弹簧41的结构可根据实际需要进行适当的选择，优选地，膜片弹簧41包括本体和沿芯轴1的轴线方向间隔设置多个弹片421，其中，各个弹片421沿芯轴1的周向延伸。参见图12和图13，相邻的弹片421的朝向相反，以使得作用于滚子3的弹性力更加均衡。

在图示实施方式中，膜片弹簧42、止挡件6、滚子3、限位件5、滚子轨道41均安装在芯轴1上，各个滚子3通过限位件5装配在芯轴1上，限位件5、芯轴1和轴管2共同阻止滚子掉出，膜片弹簧42在装配后产生预变形，通过膜片弹簧42预变形产生的径向力将滚子3、滚子轨道41和轴管2的内壁压紧。其中，由于膜片弹簧42在装配前未被压缩，导致装配有滚子3等部件的芯轴1的外径大于轴管2的内径，优选为在轴管2的滑动套接端21处设置有引导倒角，以便于芯轴1的装配。

根据本实用新型的再一个方面，提供一种转向传动轴，所述转向传动轴设置有根据上文所述的传动轴结构，传动轴结构中的弹性件的变形将径向振动吸收掉，芯轴1和轴管2的灵活伸缩将轴向振动吸收掉，从而隔断振动的传播路径，降低方向盘的振动，无转向振动和松旷感，改善车辆的主观驾驶感受。

参见图1，芯轴1与滑动连接端11相对的另一端设置有花键结构，以便于与车辆的转向系统中的相应部件连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传动轴结构，包括：轴管(2)，所述轴管(2)的一端形成为滑动套接端；芯轴(1)，所述芯轴(1)的一端形成为滑动连接端，所述滑动连接端插接在所述滑动套接端内并能够轴向伸缩，其特征在于，所述滑动套接端和所述滑动连接端之间设置有多个滚子(3)、使各个所述滚子(3)保持定位以相互间隔的限位件(5)和能够向每个所述滚子(3)施加沿所述芯轴(1)的径向的弹性力的弹性件，所述滚子(3)在所述弹性力的作用下被压紧于所述轴管(2)的内壁或所述芯轴(1)的外壁。

2.根据权利要求1所述的传动轴结构，其特征在于，所述限位件(5)包括设置于所述芯轴(1)和所述轴管(2)之间的管状本体，其中，所述管状本体形成有与每个所述滚子(3)相对应的开口(51)，各个所述滚子(3)设置于各自对应的所述开口(51)内。

3.根据权利要求2所述的传动轴结构，其特征在于，所述弹性件设置于所述滚子(3)和所述芯轴(1)之间，所述滚子(3)在所述弹性件的作用下压紧于所述轴管(2)的内壁。

4.根据权利要求3所述的传动轴结构，其特征在于，所述芯轴(1)形成有沿所述芯轴(1)的轴线方向延伸的安装槽(11)，所述弹性件和所述滚子(3)安装于所述安装槽(11)内，其中，沿所述芯轴(1)的轴线方向设置有多个所述滚子(3)。

5.根据权利要求4所述的传动轴结构，其特征在于，所述管状本体形成有与所述安装槽(11)相对应的卡接凸起(52)，所述开口(51)形成于所述卡接凸起(52)处并形成有与所述滚子(3)的外轮廓对应的结构；和/或所述安装槽(11)包括沿所述芯轴(1)的周向均匀设置的第一安装槽、第二安装槽和第三安装槽，所述第一安装槽、所述第二安装槽和所述第三安装槽分别设置有所述弹性件和沿所述芯轴(1)的轴线方向设置的多个所述滚子(3)。

6.根据权利要求4所述的传动轴结构，其特征在于，所述滚子(3)为圆柱滚子，所述轴管(2)的内侧形成有与所述圆柱滚子相对应的引导槽(21)，所述圆柱滚子的端面抵接于所述引导槽(21)和所述安装槽(11)的侧壁；和/或所述芯轴(1)的端部处安装有止挡件(6)。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的传动轴结构，其特征在于，所述弹性件包括膜片弹簧(42)和位于所述膜片弹簧(42)和所述滚子(3)之间滚子轨道(41)，所述膜片弹簧(42)的弹性力经所述滚子轨道(41)作用于所述滚子(3)。

8.根据权利要求7所述的传动轴结构，其特征在于，所述弹性件包括多个膜片弹簧(41)，且各个所述膜片弹簧(41)通过连接结构(422)相互连接；和/或所述膜片弹簧(41)包括本体和沿所述芯轴的轴线方向间隔设置多个弹片(421)，其中，各个所述弹片(421)沿所述芯轴(1)的周向延伸。

9.根据权利要求1所述的传动轴结构，其特征在于，所述滚子(3)为圆柱滚子。

10.一种转向传动轴，其特征在于，所述转向传动轴设置有根据权利要求1-9中任意一项所述的传动轴结构。