CN219605875U - 万向节叉结构、转向中间轴总成与汽车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及汽车技术领域，尤其涉及一种万向节叉结构、转向中间轴总成与汽车，万向节叉结构包括锁紧节叉组件，包括：锁紧节叉，设有轴腔，轴腔设有轴腔缝与锁紧通孔；衬套，包括主体部及抵接部；防脱件，包括固定片、连接部与限位片，固定片卡设于抵接部与锁紧通孔之间，限位片封堵部分锁紧通孔；及锁紧螺栓，设有锥形螺纹部，锥形螺纹部与限位片抵接；锁紧螺栓旋转，锥形螺纹部挤压限位片的边缘沿径向发生形变。本申请的万向节叉结构，锁紧螺栓安装时，锥形螺纹部与限位片抵接，此时旋转螺栓，与限位片抵接部分的直径变大，限位片的边缘形变，此时限位片的复原弹力压住螺栓，在轴向上限制螺栓退出，起到防止螺栓松动及扭矩衰减的作用。

Description

万向节叉结构、转向中间轴总成与汽车

【技术领域】

本申请涉及汽车技术领域，尤其涉及一种万向节叉结构、转向中间轴总成与汽车。

【背景技术】

汽车转向盘与转向器之间设有转向中间轴，转向中间轴的两端分别通过中间轴节叉与锁紧节叉连接转向器和转向管柱的上花键轴和下花键轴。为了便于装配，在锁紧节叉内设计轴腔且轴腔内花键的直径大于上花键轴和下花键轴的直径，因此在上花键轴或下花键轴装配后需要通过螺栓来使得锁紧节叉夹紧上花键轴或下花键轴。但由于锁紧节叉开设轴腔，其刚度减小后类似弹性体，当汽车行驶过程中，来自路面的冲击传递给转向器，进而冲击转向器与转向中间轴连接处的内花键及螺栓，导致螺栓承受冲击载荷，或当内花键使用有磨损后尺寸发生变化，会使螺栓松动，导致扭矩衰减，转向中间轴处产生冲击异响。

现有技术中通常采用在螺栓上涂抹防松胶的办法防止螺栓松动，进而阻止扭矩衰减，但涂防松胶后如果后续有维修等原因拆解中间轴或转向器、转向管柱后，螺栓上的防松胶会被破坏，导致防松效果失效，导致螺栓松动、扭矩衰减、异响的发生。

【实用新型内容】

鉴于此，本申请提供一种万向节叉结构、转向中间轴总成与汽车，通过设置防脱件的复原弹力始终压住锁紧螺栓，防止锁紧螺栓退出。

第一方面，本申请提供一种万向节叉结构，所述万向节叉结构包括与转向中间轴连接的中间轴节叉，以及与所述中间轴节叉远离所述转向中间轴另一端连接的锁紧节叉组件，所述锁紧节叉组件包括：

锁紧节叉，所述锁紧节叉开设有轴腔，所述轴腔的壁面设有轴向延伸的轴腔缝，且所述轴腔靠近所述轴腔缝的部分设有径向设置的锁紧通孔；

衬套，所述衬套包括主体部及沿所述主体部的径向设置的抵接部，所述主体部嵌入所述锁紧通孔内；

防脱件，所述防脱件包括固定片、连接部与限位片，所述固定片与所述限位片垂直于所述连接部设置；所述固定片卡设于所述抵接部与所述锁紧通孔的顶表面之间，所述限位片穿过所述轴腔缝后沿所述锁紧通孔的径向封堵部分所述锁紧通孔；及

锁紧螺栓，所述锁紧螺栓穿过所述衬套安装至所述锁紧通孔内，所述锁紧螺栓的末端设有锥形螺纹部，所述锥形螺纹部与所述限位片的边缘抵接；所述锁紧螺栓旋转，所述锥形螺纹部的螺纹挤压所述限位片的边缘沿径向发生形变，直至所述锁紧螺栓安装完成。

在可行的实施方式中，所述锁紧通孔包括同轴设置的第一部分、第二部分及螺纹部分，所述轴腔缝开设于所述第二部分处；

所述第一部分的直径大于所述第二部分的直径，且所述第二部分的直径大于所述锁紧螺栓的外径。

在可行的实施方式中，所述衬套的所述主体部与所述锁紧通孔的所述第一部分过盈配合连接，且所述衬套的所述主体部的高度小于或等于所述第一部分的高度；所述衬套的内径与所述第二部分的直径相同。

在可行的实施方式中，所述防脱件的所述固定片为环形结构；

所述环形结构的内环直径大于或等于所述衬套的所述主体部的外径，且所述内环直径小于所述衬套的所述抵接部的直径。

在可行的实施方式中，所述连接部的长度大于所述锁紧通孔的所述顶表面至所述轴腔缝的竖直高度。

在可行的实施方式中，所述固定片还包括柄部，所述固定片通过所述柄部与所述连接部连接。

在可行的实施方式中，所述固定片、所述连接部、所述限位片及所述柄部为一体成型结构。

在可行的实施方式中，所述防脱件为U型弹簧钢卡片。

第二方面，本申请提供一种转向中间轴总成，所述转向中间轴总成包括第一方面任一项所述的万向节叉结构。

第三方面，本申请提供一种汽车，所述汽车包括第二方面所述的转向中间轴总成。

采用上述技术方案后，有益效果是：

本申请提供的万向节叉结构，通过防脱件的固定片将防脱件固定后，防脱件的限位片穿过轴腔缝后沿锁紧通孔的径向封堵部分锁紧通孔，使得具有锥形螺纹部的锁紧螺栓安装至锁紧通孔时，锥形螺纹部先与限位片的边缘抵接，此时旋转锁紧螺栓，锥形螺纹部与限位片抵接部分的直径逐渐变大，使得限位片的边缘沿径向发生扩大形变，当锁紧螺栓安装完成后，由于限位片的复原弹力始终压住锁紧螺栓，且在锁紧螺栓的轴向上限制锁紧螺栓退出，以此起到防止螺栓松动及扭矩衰减的作用。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请提供的万向节叉结构的锁紧节叉的结构示意图；

图2为本申请提供的万向节叉结构的锁紧节叉的剖面图；

图3为本申请提供的万向节叉结构的锁紧螺栓的结构示意图；

图4为本申请提供的万向节叉结构的防脱件的结构示意图；

图5为本申请提供的万向节叉结构的衬套的结构示意图；

图6为本申请提供的万向节叉结构装配防脱件与衬套的截面图。

附图标记：

1-锁紧节叉；

11-轴腔；12-轴腔缝；13-锁紧通孔；131-第一部分；132-第二部分；133-螺纹部分；

2-衬套；

21-主体部；22-抵接部；

3-防脱件；

31-固定片；32-连接部；33-限位片；34-柄部；

4-锁紧螺栓；

41-螺栓头部；42-螺栓主体；43-锥形螺纹部。

【具体实施方式】

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

汽车转向盘与转向器之间设有转向中间轴，转向中间轴的两端分别通过中间轴节叉与锁紧节叉连接转向器和转向管柱的上花键轴和下花键轴。为了便于装配，在锁紧节叉内设计轴腔且轴腔内花键的直径大于上花键轴和下花键轴的直径，因此在上花键轴或下花键轴装配后需要通过螺栓来使得锁紧节叉夹紧上花键轴或下花键轴。但由于锁紧节叉开设轴腔，其刚度减小后类似弹性体，当汽车行驶过程中，来自路面的冲击传递给转向器，进而冲击转向器与转向中间轴连接处的内花键及螺栓，导致螺栓承受冲击载荷，或当内花键使用有磨损后尺寸发生变化，会使螺栓松动，导致扭矩衰减，转向中间轴处产生冲击异响。

现有技术中通常采用在螺栓上涂抹防松胶的办法防止螺栓松动，进而阻止扭矩衰减，但涂防松胶后如果后续有维修等原因拆解中间轴或转向器、转向管柱后，螺栓上的防松胶会被破坏，导致防松效果失效，导致螺栓松动、扭矩衰减、异响的发生。

鉴于此，本申请提供一种万向节叉结构，万向节叉结构用于构成转向中间轴总成，转向中间轴总成用于构成汽车；万向节叉结构包括与转向中间轴连接的中间轴节叉，以及与中间轴节叉远离转向中间轴另一端连接的锁紧节叉1组件，图1为本申请提供的万向节叉结构的锁紧节叉的结构示意图，如图1所示，锁紧节叉1组件包括：

锁紧节叉1，锁紧节叉1开设有轴腔11，轴腔11的壁面设有轴向延伸的轴腔缝12，且轴腔11靠近轴腔缝12的部分设有径向设置的锁紧通孔13；

衬套2，衬套2包括主体部21及沿主体部21的径向设置的抵接部22，主体部21嵌入锁紧通孔13内；

防脱件3，防脱件3包括固定片31、连接部32与限位片33，固定片31与限位片33垂直于连接部32设置；固定片31卡设于抵接部22与锁紧通孔13的顶表面之间，限位片33穿过轴腔缝12后沿锁紧通孔13的径向封堵部分锁紧通孔13；及

锁紧螺栓4，锁紧螺栓4穿过衬套2安装至锁紧通孔13内，锁紧螺栓4的末端设有锥形螺纹部43，锥形螺纹部43与限位片33的边缘抵接；锁紧螺栓4旋转，锥形螺纹部43的螺纹挤压限位片33的边缘沿径向发生形变，直至锁紧螺栓4安装完成。

上述方案中，万向节叉结构通过防脱件3的固定片31将防脱件3固定后，防脱件3的限位片33穿过轴腔缝12后沿锁紧通孔13的径向封堵部分锁紧通孔13，使得具有锥形螺纹部43的锁紧螺栓4安装至锁紧通孔13时，锥形螺纹部43先与限位片33的边缘抵接，此时旋转锁紧螺栓4，锥形螺纹部43与限位片33抵接部22分的直径逐渐变大，使得限位片33的边缘沿径向发生扩大形变，当锁紧螺栓4安装完成后，由于限位片33的复原弹力始终压住锁紧螺栓4，且在锁紧螺栓4的轴向上限制锁紧螺栓4退出，以此起到防止螺栓松动及扭矩衰减的作用。

在一些实施方式中，本申请的锁紧节叉1包括一体成型设置的两个节叉头及节叉主体，节叉主体上沿节叉主体的轴向开设有轴腔11，轴腔11的内壁面上设有轴向延伸的内花键，用于连接转向器和转向管柱的上花键轴和下花键轴的外周面设有轴向延伸的外花键。可以理解的，通过内花键与外花键的配合，可将锁紧节叉1与上花键轴或下花键轴沿轴向进行可拆卸连接。

进一步的，通常轴腔11的内花键形成的内径大于上花键轴或下花键轴形成的外径，因此，需要施加作用力使得轴腔11的内径变小，防止上花键轴或下花键轴在使用过程脱落。可以理解的，当上花键轴或下花键轴安装至轴腔11内时，施加径向的压力于锁紧节叉1上，进而使得轴腔11的内径减小，直至轴腔11的内花键与外花键相互嵌合。

具体的，轴腔11的内径减小是通过锁紧通孔13、轴腔缝12及锁紧螺栓4实现的。

锁紧通孔13沿径向开设于锁紧节叉1的节叉主体上，即锁紧通孔13与轴腔11垂直设置，且锁紧通孔13与轴腔11部分重合，锁紧通孔13的顶表面为锁紧螺栓4的安装入口。图2为本申请提供的万向节叉结构的锁紧节叉的剖面图，如图2所示，锁紧通孔13包括同轴设置的第一部分131、第二部分132及螺纹部分133，第一部分131位于锁紧通孔13的顶表面处，第一部分131与第二部分132均为光滑的壁面，第一部分131的直径大于第二部分132的直径；螺纹部分133为锥形结构，进而螺纹部分133自锁紧通孔13的顶表面至底表面的内径逐渐减小。

轴腔缝12的开设可使得轴腔11的壁面发生形变，进而使得轴腔11的内径减小。轴腔缝12开设于第二部分132处开设于轴腔11的壁面上，与第二部分132位于相同高度，使得轴腔11通过轴腔缝12与外界连通；且轴腔缝12具有一定的高度，可以理解的，当施加外力于节叉主体上时，挤压节叉主体，节叉主体沿径向发生形变，此时轴腔缝12的高度逐渐减小，进而轴腔11的内径也逐渐减小。

锁紧螺栓4用于对锁紧节叉1施加作用力，并使得锁紧节叉1保持锁紧状态。图3为本申请提供的万向节叉结构的锁紧螺栓4的结构示意，如图3所示，锁紧螺栓4包括一体成型设置的螺栓头部41、螺栓主体42及锥形螺纹部43，螺栓头部41的外径大于锁紧通孔13的第一部分131的直径，第二部分132的直径大于锁紧螺栓4的螺栓主体42的外径。可以理解的，当锁紧螺栓4安装至锁紧通孔13内时，螺栓主体42及锥形螺纹部43位于锁紧通孔13内，且螺栓头部41卡设于锁紧通孔13外。

通过上述锁紧通孔13、轴腔缝12及锁紧螺栓4的配合，当锁紧螺栓4装配后，旋转锁紧螺栓4使得锁紧螺栓4打紧，此时螺栓头部41挤压进而对锁紧通孔13的顶表面施加垂直于顶表面的作用力，此作用力使得轴腔缝12的高度逐渐减小，进而使得轴腔11的内径逐渐减小，保证上花键轴或下花键轴安装的稳定性。

在一些实施方式中，本申请通过防脱件3来防止汽车运动过程中因震动造成锁紧螺栓4沿安装方向的反方向脱落。具体的，图4为本申请提供的万向节叉结构的防脱件的结构示意图，如图4所示，防脱件3包括一体成型的固定片31、连接部32与限位片33，固定片31与限位片33垂直于连接部32设置，即防脱件3呈U型结构。固定片31为环状结构，设有内环，且固定片31还包括柄部34，固定片31通过柄部34与连接部32连接；且连接部32的长度大于锁紧通孔13的顶表面至轴腔缝12的竖直高度，使得固定片31固定在锁紧通孔13的顶表面后，限位片33可设置于轴腔缝12处并穿过轴腔缝12插入锁紧通孔13内。本申请使用的防脱件3为U型弹簧钢卡片，也可以为其它类型的防脱件3，可发生弹性形变即可，在此不做限定。

上述防脱件3通过衬套2固定在锁紧节叉1上，图5为本申请提供的万向节叉结构的衬套的结构示意图，如图5所示，衬套2包括主体部21及沿主体部21的径向设置的抵接部22，即衬套2为T型结构，主体部21的外径与锁紧通孔13的第一部分131的内径相同，可嵌入锁紧通孔13内，进而与第一部分131过盈配合连接；且主体部21的高度小于或等于第一部分131的高度，防脱件3的固定片31的环形结构的内环直径大于或等于主体部21的外径，且内环直径小于衬套2的抵接部22的直径，使得衬套2的主体部21可以穿过固定片31的内环且固定片31与衬套2的抵接部22抵接。可以理解的，图6为本申请提供的万向节叉结构装配防脱件3与衬套的截面图，如图6所示，当防脱件3安装时，固定片31可以卡设于抵接部22与锁紧通孔13的顶表面之间，限位片33穿过轴腔缝12后沿锁紧通孔13的径向封堵部分锁紧通孔13，进而防止防脱件3在使用过程中脱落。

通过上述方案中衬套2与防脱件3的配合，可以防止锁紧螺栓4在使用过程中发生松动。即固定片31卡设于抵接部22与锁紧通孔13的顶表面之间后，防脱件3的限位片33穿过轴腔缝12后沿锁紧通孔13的径向封堵部分锁紧通孔13；具有锥形螺纹部43的锁紧螺栓4安装至锁紧通孔13时，锥形螺纹部43先与限位片33的边缘抵接，此时旋转锁紧螺栓4，锥形螺纹部43与限位片33抵接部22分的直径逐渐变大，使得限位片33的边缘沿径向发生扩大形变，当锁紧螺栓4安装完成后，由于限位片33的复原弹力始终压住锁紧螺栓4，且在锁紧螺栓4的轴向上限制锁紧螺栓4退出，以此起到防止螺栓松动及扭矩衰减的作用。

需要说明的是，除通过衬套2来讲防脱件3的固定片31固定外，也可以在固定片31设置沿竖直方向延伸的柱状凸起，柱状凸起的外径与所以通孔的第一部分131的直径相同，进而使用时，将柱状凸起与第一部分131过盈配合或粘结连接，即可将防脱件3固定。也可以为其他的防脱件3固定方式，可将防脱件3固定即可，在此不做限定。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种万向节叉结构，所述万向节叉结构包括与转向中间轴连接的中间轴节叉，以及与所述中间轴节叉远离所述转向中间轴另一端连接的锁紧节叉(1)组件，其特征在于，所述锁紧节叉(1)组件包括：

锁紧节叉(1)，所述锁紧节叉(1)开设有轴腔(11)，所述轴腔(11)的壁面设有轴向延伸的轴腔缝(12)，且所述轴腔(11)靠近所述轴腔缝(12)的部分设有径向设置的锁紧通孔(13)；

衬套(2)，所述衬套(2)包括主体部(21)及沿所述主体部(21)的径向设置的抵接部(22)，所述主体部(21)嵌入所述锁紧通孔(13)内；

防脱件(3)，所述防脱件(3)包括固定片(31)、连接部(32)与限位片(33)，所述固定片(31)与所述限位片(33)垂直于所述连接部(32)设置；所述固定片(31)卡设于所述抵接部(22)与所述锁紧通孔(13)的顶表面之间，所述限位片(33)穿过所述轴腔缝(12)后沿所述锁紧通孔(13)的径向封堵部分所述锁紧通孔(13)；及

锁紧螺栓(4)，所述锁紧螺栓(4)穿过所述衬套(2)安装至所述锁紧通孔(13)内，所述锁紧螺栓(4)的末端设有锥形螺纹部(43)，所述锥形螺纹部(43)与所述限位片(33)的边缘抵接；所述锁紧螺栓(4)旋转，所述锥形螺纹部(43)的螺纹挤压所述限位片(33)的边缘沿径向发生形变，直至所述锁紧螺栓(4)安装完成。

2.根据权利要求1所述万向节叉结构，其特征在于，所述锁紧通孔(13)包括同轴设置的第一部分(131)、第二部分(132)及螺纹部分(133)，所述轴腔缝(12)开设于所述第二部分(132)处；

所述第一部分(131)的直径大于所述第二部分(132)的直径，且所述第二部分(132)的直径大于所述锁紧螺栓(4)的外径。

3.根据权利要求2所述万向节叉结构，其特征在于，所述衬套(2)的所述主体部(21)与所述锁紧通孔(13)的所述第一部分(131)过盈配合连接，且所述衬套(2)的所述主体部(21)的高度小于或等于所述第一部分(131)的高度；所述衬套(2)的内径与所述第二部分(132)的直径相同。

4.根据权利要求1所述万向节叉结构，其特征在于，所述防脱件(3)的所述固定片(31)为环形结构；

所述环形结构的内环直径大于或等于所述衬套(2)的所述主体部(21)的外径，且所述内环直径小于所述衬套(2)的所述抵接部(22)的直径。

5.根据权利要求1所述万向节叉结构，其特征在于，所述连接部(32)的长度大于所述锁紧通孔(13)的所述顶表面至所述轴腔缝(12)的竖直高度。

6.根据权利要求1所述万向节叉结构，其特征在于，所述固定片(31)还包括柄部(34)，所述固定片(31)通过所述柄部(34)与所述连接部(32)连接。

7.根据权利要求6所述万向节叉结构，其特征在于，所述固定片(31)、所述连接部(32)、所述限位片(33)及所述柄部(34)为一体成型结构。

8.根据权利要求1所述万向节叉结构，其特征在于，所述防脱件(3)为U型弹簧钢卡片。

9.一种转向中间轴总成，其特征在于，所述转向中间轴总成包括权利要求1～8任一项所述的万向节叉结构。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求9所述的转向中间轴总成。