CN211196339U - 转向传动轴和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种转向传动轴和车辆，其中，转向传动轴包括轴套(100)和分别同轴设置在所述轴套(100)的两端内侧的轴杆(200)，所述轴套(100)与所述轴杆(200)之间设置有滚动件(300)，以使得所述轴杆(200)可相对于所述轴套(100)轴向滑动。这样，轴套的两端均设置有可轴向运动的轴杆，从而可以有效增加传动轴的轴向滑移行程，使车辆实现大角度转向，增加悬架的上下行程。此外，轴套两端的两个轴杆均通过滚动件相对于轴套轴向运动，从而可以减小运动过程中受到的摩擦阻力，提高传动效率。

Description

转向传动轴和车辆

技术领域

本公开涉及车辆传动系统技术领域，具体地，涉及一种转向传动轴和车辆。

背景技术

在车辆传动系统或其他系统中，通常采用万向传动装置来实现一堆轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间的动力传递。例如现有的转向驱动桥万向传动装置多采用固定端万向节、中间轴杆和滑移端万向节的组合形式，以适应汽车行驶时半轴各段的夹角不断变化的需要。其中，固定端万向节用于与轮毂相连，以将动力传递至轮毂的制动器转盘；滑移端万向节用于与差速器连接，以传递来自差速器的动力。一般情况下，中间轴杆的一端与固定端万向节固定连接，另一端与滑移端万向节连接，通过滑移端万向节使得传动轴既能够传递扭矩又能够轴向运动，满足车辆的转向需求。

现有技术中，一方面能够实现轴向运动的传动轴只设置在滑移端万向节一侧，轴杆的轴向滑移行程有限，另一方面受结构所限滑移端万向节与传动轴之间的夹角通常≤26°，滑移端万向节夹角偏小。这些均会导致车辆最小回转半径以及悬架上下极限行程受限，最终影响车辆的平顺性和通过性。

实用新型内容

本公开的一个目的是提供一种转向传动轴，该转向传动轴能够在摩擦损失较小的前提下提高传动轴的轴向滑移行程，以实现车辆的大角度转向。

本公开的另一个目的是提供一种车辆，该车辆配置有本公开提供的转向传动轴。

为了实现上述目的，本公开提供一种转向传动轴，包括轴套和分别同轴设置在所述轴套的两端内侧的轴杆，所述轴套与所述轴杆之间设置有滚动件，以使得所述轴杆可相对于所述轴套轴向滑动。

可选地，所述滚动件包括保持架和嵌设在所述保持架上的滚珠，所述保持架与所述轴套或所述轴杆固定连接，所述轴套的内周壁上形成有沿轴向延伸的用于与所述滚珠配合的第一滚道，所述轴杆的外周壁上形成有沿轴向延伸的用于与所述滚珠配合的第二滚道。

可选地，所述保持架包括沿轴向间隔设置的多个环体和连接多个所述环体的柱体，所述环体上沿周向间隔设置有多个用于容纳所述滚珠的兜槽。

可选地，所述保持架的端部设置有用于与所述轴杆固定连接的套圈，所述套圈与所述柱体相连。

可选地，每个所述环体上的所述兜槽沿轴向一一对齐。

可选地，所述轴套的两端的所述第一滚道分别从所述轴套的端部朝向中间延伸，并且两端的所述第一滚道沿轴向间隔布设。

可选地，所述轴套与所述轴杆的外部套设有可沿轴向伸缩的防尘罩，所述防尘罩的一端通过第一紧固件固定在所述轴套的外周壁上，另一端通过第二紧固件固定在所述轴杆的外周壁上。

可选地，所述轴杆远离所述轴套的一端形成有外花键，以用于与万向节连接。

可选地，所述轴杆包括连接在所述轴套的第一端的第一轴杆和连接在所述轴套的第二端的第二轴杆，所述第一轴杆的数量为两个，所述轴套的数量为多个，所述第二轴杆的数量为一个或多个，所述第一轴杆远离所述轴套的端部形成有外花键，以用于与万向节连接；所述第二轴杆的两端分别通过所述滚动件与对应的所述轴套可滑动连接。

根据本公开的第二个方面，提供一种车辆，所述车辆包括根据以上所述的转向传动轴。

通过上述技术方案，轴套的两端均设置有可轴向运动的轴杆，从而可以有效增加传动轴的轴向滑移行程，使车辆实现大角度转向，增加悬架的上下行程。此外，轴套两端的两个轴杆均通过滚动件相对于轴套轴向运动，从而可以减小运动过程中受到的摩擦阻力，提高传动效率。

本公开的其他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

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的转向传动轴的结构示意图；

图2是图1示出的转向传动轴的剖视图；

图3是本公开一种示例性实施方式提供的滚动件的结构示意图；

图4是图2示出的转向传动轴中滚动件的结构示意图；

图5是图1示出的转向传动轴中轴套的内部结构示意图；

图6是图1示出的转向传动轴的装配示意图；

图7是本公开一种示例性实施方式提供的包括多个轴套和多个轴杆的转向传动轴的结构示意图。

附图标记说明

100 轴套 110 第一滚道

200 轴杆 210 第二滚道

201 第一轴杆 202 第二轴杆

300 滚动件 310 保持架

311 环体 312 柱体

313 套圈 320 滚珠

400 防尘罩 500 第一紧固件

600 第二紧固件

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

参照图1和图2，本公开实施例提供一种转向传动轴，包括轴套100和分别同轴设置在轴套100的两端内侧的轴杆200，即两个轴杆200的一端分别从轴套100的两端伸入到轴套100内部。其中，轴套100与轴杆200之间设置有滚动件300，以使得轴杆200可相对于轴套100轴向滑动，即通过设置滚动件300可以使得轴杆200沿轴向在轴套100内部做伸缩运动，从而使得传动轴可以具有不同的轴向长度进而满足车辆不同的转向角度。需要说明的是，本公开提供的实施例中，轴套100与轴杆200之间设置有滚动件300指的是轴套100与其两端的轴杆200之间均设置有滚动件300，即两个轴杆200均通过滚动件300实现其相对于轴套100的轴向滑动。

通过上述技术方案，轴套100的两端均设置有可轴向运动的轴杆200，从而可以有效增加传动轴的轴向滑移行程，使车辆实现大角度转向，增加悬架的上下行程。此外，轴套100两端的两个轴杆200均通过滚动件300相对于轴套100轴向运动，从而使得轴套100与轴杆200之间为滚动摩擦，进而可以减小运动过程中的摩擦阻力，提高传动效率，避免产生行车异响。

根据一些实施例，参照图3，滚动件300可以包括保持架310和嵌设在保持架310上的滚珠320，保持架310不仅可以作为滚珠320的承载载体，还可以用于固定滚珠320，使其在相对于保持架310固定的位置滚动。其中，保持架310可以与轴套100或轴杆200固定连接。参照图2，轴套100的内周壁上可以形成有沿轴向延伸的用于与滚珠320配合的第一滚道110，轴杆200的外周壁上可以相应形成有沿轴向延伸的用于与滚珠320配合的第二滚道210。第一滚道110和第二滚道210作为滚珠320滚动时的容纳区域，在保持架310与轴套100固定连接的实施例中，当轴杆200轴向滑动时，滚珠320与第二滚道210之间产生相对运动，并且滚珠320保持在相对于第一滚道110固定的位置滚动；在保持架310与轴杆200固定连接的实施例中，当轴杆200轴向滑动时，滚珠320与第一滚道110之间产生相对运动，并且滚珠320保持在相对于第二滚道210固定的位置滚动。通过将保持架310与轴套100或轴杆200中的一者固定连接，可以减小轴杆200轴向运动过程中的摩擦发热现象，从而能够提高传动轴的扭矩传递效率。本公开对滚动件300的具体结构形式不做限定，例如其还可以通过滚针等形式实现轴杆200相对于轴套100的轴向运动。

进一步地，参照图3，保持架310可以包括沿自身的轴向间隔设置的多个环体311和连接多个环体311的柱体312，环体311的设置可以适应轴杆200与轴套100的装配形式，即轴套100、环体311和轴杆200三者可以依次同轴套装在一起。其中，环体311上可以沿保持架310的周向间隔设置有多个用于容纳滚珠320的兜槽，滚珠320部分固定装配在兜槽中，部分凸出于兜槽以能够在第一滚道110和第二滚道210内滚动。相应地，上述第一滚道110和第二滚道210也可以均包括沿相应轴套100和轴杆200的周向间隔布设的多个，多个第一滚道110和多个第二滚道210分别与多个兜槽一一对应。在本公开实施例中，兜槽例如可以在环体311上沿周向均匀设置，从而使得轴杆200在轴向运动过程中能够受到均匀的滚动摩擦力，有利于轴杆200的运动平稳性。另外，通过设置多个环体311也可以进一步保证轴杆200沿轴向运动的准确性，防止其在运动过程中产生径向窜动。

更进一步地，参照图3，每个环体311均可以构造为相同的结构，并且每个环体311上的兜槽沿保持架310的轴向一一对齐。即每个环体311均包括相同数量的兜槽，并且各个兜槽在每个环体311上的位置均相互对齐，例如第一个环体311上的各个兜槽和第二个环体311上的各个兜槽均沿保持架310的轴向一一对齐，以使得每个环体311上均有一个兜槽可以对应于同一个第一滚道110和同一个第二滚道210。例如在本公开提供的实施例中，每个环体311上均设置有六个兜槽，六个兜槽分别对应于六条第一滚道110和六条第二滚道210，通过将不同环体311上的六个兜槽均沿保持架310的轴向一一对齐在六条直线上，可以使得只在轴套100上开设六条第一滚道110以及只在轴杆200上开设六条第二滚道210便可满足保持架310上各个滚珠320的滚动。

根据一些实施例，参照图3，为提高保持架310的强度以及增加环体311的稳定性，柱体312的数量也可以为多个，并且多个柱体312可以沿保持架310的周向间隔布设。例如多个柱体312可以沿周向均匀设置，从而可以为环体311提供均衡的支撑力。

另外，参照图3，柱体312可以连接在环体311的未设置有兜槽的位置，从而使得保持架310具有较为简单的结构形式，便于加工，节约成本。

在保持架310与轴杆200固定连接的实施例中，参照图4，保持架310的端部还可以设置有用于与轴杆200固定连接的套圈313，即保持架310可以通过套圈313固定连接在轴杆200上，套圈313可以与柱体312相连。其中，套圈313可以具有与轴杆200过盈配合的装配内周面，环体311的内径可以相应大于套圈313的内径。安装时，保持架310的未设置有套圈313的一端首先套设在轴杆200的外侧，直至套圈313与轴杆200接触时，可以将套圈313压装在轴杆200外侧，从而实现保持架310相对于轴杆200的固定。除此之外，套圈313的外周面上还可以嵌设有凸出于外周面的圆环结构，从而可以保证保持架310固定在轴杆200上的牢靠性。

此外，参照图2和图5，轴套100的两端的第一滚道110可以分别从轴套100的端部朝向中间延伸，并且两端的第一滚道110可以沿轴套100的轴向间隔布设，以在保证轴杆200具有足够的滑移行程的同时避免两个轴杆200相互靠近运动时产生碰撞。

根据本公开提供的实施例，参照图1和图2，轴套100与轴杆200的外部还可以套设有可沿轴向伸缩的防尘罩400，防尘罩400的一端可以通过第一紧固件500固定在轴套100的外周壁上，另一端可以相应通过第二紧固件600固定在轴杆200的外周壁上。为进一步减小轴杆200轴向运动过程中受到的摩擦阻力，可以在轴套100内部注入润滑脂，而通过在轴套100和轴杆200之间设置防尘罩400，一方面可以避免灰尘从轴套100两端进入到轴套100内部，另一方面也可以防止润滑脂从轴套100内部流出。其中，防尘罩400分别通过第一紧固件500和第二紧固件600固定在轴套100和轴杆200相应的位置处，从而可以使得轴杆200运动过程中防尘罩400可以随着轴杆200的运动趋势相应拉伸或回缩，轴杆200的用于在轴套100内部伸缩的部分始终能够受到防尘罩400的保护，不会允许外界杂质随轴杆200进入到轴套100内部，具有较好的防尘效果。通过在轴套100和轴杆200的外部设置防尘罩400，一方面可以相对减少对防尘罩400的磨损，提高其使用寿命；另一方面防尘罩400位于传动轴的中间位置，远离空间结构紧凑的万向节，有利于整车空间布置。在其他实施例中，还可以通过例如在轴套100内部设置密封圈等进行相应的密封和防尘。另外，本公开中的防尘罩400的两端分别与轴套100和轴杆200固定连接，还能够起到连接轴套100和轴杆200的作用，防止轴杆200轴向运动过程中从轴套100中脱出。

进一步地，参照图1和图2，第一紧固件500和第二紧固件600可以均为卡箍，从而便于防尘罩400的安装与拆卸。当然，第一紧固件500和第二紧固件600还可以具有其他的结构形式，并且二者的结构可以相同也可以不同，本公开对此不做限定。

参照图6，本公开提供的转向传动轴在装配时，可以首先将滚动件300安装至轴杆200上，然后将两个轴杆200分别伸入到轴套100的两端内侧，最后再将防尘罩400套设在轴套100和轴杆200的外部并分别通过第一紧固件500和第二紧固件600将其固定，拆卸过程与安装过程相反，操作简单，节省装配时间。

根据一些实施例，参照图1，轴杆200的远离轴套100的一端可以形成有外花键，以用于与万向节连接。即轴杆200的一端用于与轴套100滑动连接，另一端可以相应与万向节连接，以进行扭矩传递。其中，在图1示出的实施例中，两个轴杆200中的一者可以通过万向节与轮毂相连，另一者可以通过万向节与差速器相连，万向节可以均选用固定端万向节，固定端万向节与轴杆200之间的夹角通常小于等于54°，相对于滑移端万向节而言具有较大的转向角度。这样，将本公开提供的可轴向运动的转向传动轴搭配大转向角度的固定节使用，可以进一步满足车辆的转向角度需求，而且有利于实现车辆的轻量化。

根据另一些实施例，参照图7，轴杆200可以包括连接在轴套100的第一端的第一轴杆201和连接在轴套100的第二端的第二轴杆202，第一轴杆201的数量为两个，轴套100的数量为多个，第二轴杆202的数量可以为一个或多个，第一轴杆201远离轴套100的端部可以形成有外花键，以用于与万向节连接；第二轴杆202的两端可以分别通过滚动件300与对应的轴套100可滑动连接。即可以根据轴向滑动距离的需求连接多个轴套100和一个或多个第二轴杆202以形成模块化结构，通过该模块化结构进而可以构造具有不同轴向滑移行程的转向传动轴。其中，两个第一轴杆201分别位于转向传动轴的两个端部，第一轴杆201的一端用于与轴套100可滑动连接，另一端用于与万向节连接；多个轴套100和一个或多个第二轴杆202均位于转向传动轴的中间位置，第二轴杆202的两端用于分别可滑动地连接于两个相邻的轴套100。其中，图7示出了转向传动轴包括两个第一轴杆201、两个轴套100和一个第二轴杆202的实施例，在其他实施例中，转向传动轴还可以包括两个第一轴杆201、多个轴套100(两个以上)和多个第二轴杆202，本公开不再一一列举。

本公开还提供一种车辆，其中，车辆包括有上述的转向传动轴。车辆具有上述的转向传动轴的全部有益效果，此处不再赘述。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种转向传动轴，其特征在于，包括轴套(100)和分别同轴设置在所述轴套(100)的两端内侧的轴杆(200)，所述轴套(100)与所述轴杆(200)之间设置有滚动件(300)，以使得所述轴杆(200)可相对于所述轴套(100)轴向滑动。

2.根据权利要求1所述的转向传动轴，其特征在于，所述滚动件(300)包括保持架(310)和嵌设在所述保持架(310)上的滚珠(320)，所述保持架(310)与所述轴套(100)或所述轴杆(200)固定连接，所述轴套(100)的内周壁上形成有沿轴向延伸的用于与所述滚珠(320)配合的第一滚道(110)，所述轴杆(200)的外周壁上形成有沿轴向延伸的用于与所述滚珠(320)配合的第二滚道(210)。

3.根据权利要求2所述的转向传动轴，其特征在于，所述保持架(310)包括沿轴向间隔设置的多个环体(311)和连接多个所述环体(311)的柱体(312)，所述环体(311)上沿周向间隔设置有多个用于容纳所述滚珠(320)的兜槽。

4.根据权利要求3所述的转向传动轴，其特征在于，所述保持架(310)的端部设置有用于与所述轴杆(200)固定连接的套圈(313)，所述套圈(313)与所述柱体(312)相连。

5.根据权利要求3所述的转向传动轴，其特征在于，每个所述环体(311)上的所述兜槽沿轴向一一对齐。

6.根据权利要求2所述的转向传动轴，其特征在于，所述轴套(100) 的两端的所述第一滚道(110)分别从所述轴套(100)的端部朝向中间延伸，并且两端的所述第一滚道(110)沿轴向间隔布设。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的转向传动轴，其特征在于，所述轴套(100)与所述轴杆(200)的外部套设有可沿轴向伸缩的防尘罩(400)，所述防尘罩(400)的一端通过第一紧固件(500)固定在所述轴套(100)的外周壁上，另一端通过第二紧固件(600)固定在所述轴杆(200)的外周壁上。

8.根据权利要求1所述的转向传动轴，其特征在于，所述轴杆(200)远离所述轴套(100)的一端形成有外花键，以用于与万向节连接。

9.根据权利要求1所述的转向传动轴，其特征在于，所述轴杆(200)包括连接在所述轴套(100)的第一端的第一轴杆(201)和连接在所述轴套(100)的第二端的第二轴杆(202)，所述第一轴杆(201)的数量为两个，所述轴套(100)的数量为多个，所述第二轴杆(202)的数量为一个或多个，所述第一轴杆(201)远离所述轴套(100)的端部形成有外花键，以用于与万向节连接；所述第二轴杆(202)的两端分别通过所述滚动件(300)与对应的所述轴套(100)可滑动连接。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-9中任一项所述的转向传动轴。

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