CN209180251U - 一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，属于汽车转向技术领域，解决了现有的提高转向管柱中的转向轴吸能性的方案存在噪声和阻尼力大小无法监控的问题，其技术要点是：包括花键管和花键轴，花键管内设有内花键，且花键管横截面呈椭圆形，所述花键轴上设有外花键，且整个花键轴呈圆柱型,花键管和花键轴组装在一起；使用内、外花键在组装后紧密咬合在一起，消除了内花键和外花键之间的齿间隙，防止工作时出现噪声，形成咬合预紧力，正常情况下传递扭矩；而当碰撞时，内花键、外花键相互滑动，产生溃缩滑移阻尼力，逐步衰减来自方向盘的碰击力，从而起到保护驾驶员的目的。

Description

一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键

技术领域

本实用新型涉及汽车转向技术领域，具体是涉及一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键。

背景技术

随着经济的飞速发展和人们生活水平的提高，汽车的数量也在不断增多。汽车对驾驶员的安全保护要求越来越高，尤其当发生碰撞时，方向盘对驾驶员的伤害尽可能低，这就对转向管柱中的转向轴吸能性提出了更高的要求，而目前常规方案有两种，一种是内、外花键均为圆柱形，组装后，可以自由滑动，无阻尼力，碰撞时不能吸收来自方向盘的力，无法消除彼此间的间隙，工作时产生噪声；第二种与上一种类似，但组装后增加一道压铆工艺，虽能消除彼此间隙，不会产生噪声，但压铆力不易控制，压铆后内、外花键不是铆死就是阻尼力大小无法监控，只能通过破坏性试验抽检，两种方案缺陷都很明显。

为此，需要一种即能传递来自方向盘的转向扭矩，又能消除自身装配间隙，保证装配预紧力及碰撞时对滑移阻尼力的要求，且加工方便，结构简单巧妙的转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，旨在解决现有技术的不足。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单巧妙、准确控制滑移阻尼力的新型转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，包括花键管和花键轴，花键管内设有内花键，且花键管横截面呈椭圆形，所述花键轴上设有外花键，且整个花键轴呈圆柱型,花键管和花键轴组装在一起，组装后，花键轴设置在花键管内，内花键上开设有槽，花键轴上开设有齿，内花键的槽宽大于外花键的齿厚。

作为本实用新型进一步的方案，所述花键管横截面呈椭圆形，且整个花键轴呈圆柱型。

作为本实用新型进一步的方案，所述花键管横截面呈圆柱型，且整个花键轴呈椭圆形。

作为本实用新型进一步的方案，所述花键管的内花键长度为L1，花键轴的外花键长度为L2，内花键和外花键重叠的长度为L3。

作为本实用新型进一步的方案，所述内花键和外花键重叠的长度为L3大于花键管的内花键长度为L1的1/2，内花键和外花键重叠的长度为L3大于花键轴的外花键长度为L2的1/2。

作为本实用新型进一步的方案，所述花键管呈椭圆形的小直径为B，花键管呈椭圆形的大直径为D，花键轴的直径为d，三者之间的大小关系为：B＜d＜D。

一种包括所述的转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键的汽车转向管柱的转向轴。

当内花键和外花键组装到一起时，花键管在外花键作用下发生弹性变形，消除了齿间隙，而咬合预紧力及溃缩滑移阻尼力可通过内、外花键重叠长度L3及花键管的弹性变形量决定，成简单的线性关系，大小易于控制，并且，花键管的椭圆度设置在弹性变形量范围内。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、结构简单、巧妙，内花键设计呈椭圆形，而外花键设计成圆柱形，然后将两者组装到一起即可工作；

2、性能易于控制，由于内、外花键的咬合预紧力及溃缩滑移阻尼力大小及波动直接影响汽车碰撞时对驾驶员的安全影响，而此设计利用材料的弹性变形及组装重叠度来保证，两者间成简单的线性关系，每一件产品在生产时力的指标都可以监控，且可进行非破坏性检测；

3、通过花键管的弹性变形，使用内、外花键在组装后紧密咬合在一起，消除配合间隙，防止工作时出现噪声。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1为实用新型的结构示意图。

图2为实用新型实施例1中图1的A-A处剖面示意图。

图3为实用新型实施例1中图1的花键管组装前的A-A处剖面示意图。

图4为实用新型实施例1中图1的花键轴组装前的A-A处剖面示意。

图5为实用新型实施例2中图1的花键管组装前的A-A处剖面示意图。

图6为实用新型实施例2中图1的花键轴组装前的A-A处剖面示意。

附图标记：1-花键管、2-花键轴、3-内花键、4-外花键。

其中，L1—内花键长度；L2—外花键长度；L3—内、外花键重叠长度；B--花键管呈椭圆形的小直径；C--花键管呈椭圆形的大直径；d--花键轴的直径。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例1

参见图1～图4，本实施例中，一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，包括花键管1和花键轴2，所述花键管1内设有内花键3，且花键管1横截面呈椭圆形，所述花键轴2上设有外花键4，且整个花键轴2呈圆柱型；花键管1和花键轴2组装在一起，组装后，花键轴2设置在花键管1内。

具体的，所述花键管1的内花键3长度为L1，花键轴2的外花键4长度为L2，内花键3和外花键4重叠的长度为L3，内花键3上开设有槽，花键轴2上开设有齿，内花键3的槽宽大于外花键4的齿厚。

并且，花键管1呈椭圆形的小直径为B，花键管1呈椭圆形的大直径为D，花键轴2的直径为d，三者之间的大小关系为：B＜d＜D。

当内花键3和外花键4组装到一起时，花键管1在外花键4作用下发生弹性变形，消除了齿间隙，而咬合预紧力及溃缩滑移阻尼力可通过内、外花键4重叠长度L3及花键管1的弹性变形量决定，成简单的线性关系，大小易于控制，并且，花键管1的椭圆度设置在弹性变形量范围内。

为了保证内花键3和外花键4组装后的稳定型，优选的，在本实施例中，内花键3和外花键4重叠的长度为L3大于花键管1的内花键3长度为L1的1/2，内花键3和外花键4重叠的长度为L3也大于花键轴2的外花键4长度为L2的1/2，保证内花键3和外花键4的稳定组装。

本实用新型的工作原理和具体工作方式如下：

本实用新型所述的一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，组装时，花键管1发生弹性变形，消除了内花键3和外花键4之间的齿间隙，形成咬合预紧力，正常情况下传递扭矩；而当碰撞时，内花键3、外花键4相互滑动，产生溃缩滑移阻尼力，逐步衰减来自方向盘的碰击力，从而起到保护驾驶员的目的。

因此，采用本实用新型的一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，结构简单、巧妙，内花键3设计成椭圆形，而外花键4设计成圆柱形，然后将两者组装到一起即可工作；性能易于控制，由于内花键3、外花键4的咬合预紧力及溃缩滑移阻尼力大小及波动直接影响汽车碰撞时对驾驶员的安全影响，而此设计利用材料的弹性变形及组装重叠度来保证，两者间成简单的线性关系，每一件产品在生产时力的指标都可以监控，且可进行非破坏性检测；通过花键管1的弹性变形，使用内花键3、外花键4在组装后紧密咬合在一起，消除配合间隙，防止工作时出现噪声。

实施例2

参见图1、图5和图6，本实施例中，一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，花键管1内设有内花键3，且花键管1横截面呈圆柱型，所述花键轴2上设有外花键4，且整个花键轴2设计呈椭圆形，本实施例的其余结构与实施例1相同。

本实用新型的工作原理和具体工作方式如下：

本实用新型所述的一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，组装时，花键管1发生弹性变形，消除了内花键3和外花键4之间的齿间隙，形成咬合预紧力，正常情况下传递扭矩；而当碰撞时，内花键3、外花键4相互滑动，产生溃缩滑移阻尼力，逐步衰减来自方向盘的碰击力，从而起到保护驾驶员的目的。

因此，采用本实用新型的一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，结构简单、巧妙，内花键3设计成圆柱形，而外花键4设计成椭圆形，然后将两者组装到一起即可工作；性能易于控制，由于内花键3、外花键4的咬合预紧力及溃缩滑移阻尼力大小及波动直接影响汽车碰撞时对驾驶员的安全影响，而此设计利用材料的弹性变形及组装重叠度来保证，两者间成简单的线性关系，每一件产品在生产时力的指标都可以监控，且可进行非破坏性检测；通过花键管1的弹性变形，使用内花键3、外花键4在组装后紧密咬合在一起，消除配合间隙，防止工作时出现噪声。

实施例3

请参阅图1～图4，本实施例中，一种包括转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键的汽车转向管柱的转向轴，所述的转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键的结构与实施例1相同。

将所述的转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键应用在汽车转向管柱的转向轴上，即可以传递方向盘的转向扭矩，又可以在发生交通事故时，吸收来自方向盘的冲击力，保护驾驶员。

实施例4

参见图1、图5和图6，本实施例中，一种包括转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键的汽车转向管柱的转向轴，所述的转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键的结构与实施例2相同。

将所述的转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键应用在汽车转向管柱的转向轴上，即可以传递方向盘的转向扭矩，又可以在发生交通事故时，吸收来自方向盘的冲击力，保护驾驶员。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，仅是本实用新型的优选实施方式。本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，包括花键管(1)和花键轴(2)，其特征在于，花键管(1)内设有内花键(3)，花键轴(2)上设有外花键(4)，花键管(1)和花键轴(2)组装在一起，组装后，花键轴(2)设置在花键管(1)内，内花键(3)上开设有槽，花键轴(2)上开设有齿，内花键(3)的槽宽大于外花键(4)的齿厚。

2.根据权利要求1所述的一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，其特征在于，所述花键管(1)横截面呈椭圆形，且整个花键轴(2)呈圆柱型。

3.根据权利要求1所述的一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，其特征在于，所述花键管(1)横截面呈圆柱型，且整个花键轴(2)呈椭圆形。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，其特征在于，所述花键管(1)的内花键(3)长度为L1，花键轴(2)的外花键(4)长度为L2，内花键(3)和外花键(4)重叠的长度为L3。

5.根据权利要求4所述的一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，其特征在于，所述内花键(3)和外花键(4)重叠的长度为L3大于花键管(1)的内花键(3)长度为L1的1/2，内花键(3)和外花键(4)重叠的长度为L3大于花键轴(2)的外花键(4)长度为L2的1/2。

6.根据权利要求5所述的一种转向轴溃缩吸能用无间隙椭圆花键，其特征在于，所述花键管(1)呈椭圆形的小直径为B，花键管(1)呈椭圆形的大直径为D，花键轴(2)的直径为d，三者之间的大小关系为：B＜d＜D。