CN220785885U - 一种具有减震功能的转向中间轴安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，包括中间轴本体、万向节以及转向输出轴，所述万向节具有第一节叉件和第二节叉件，第二节叉件连接在中间轴本体端部，所述第一节叉件与转向输出轴通过减震组件过渡衔接，所述减震组件包括减震盘、连接板以及保险部件，所述连接板固套在转向输出轴上，所述第一节叉件上对称设有两组安装片，两组所述安装片固定装配在减震盘上，减震盘与安装片之间形成有避让空间，所述保险部件中部贯穿避让空间，两端均设有折弯部，该折弯部与安装片侧部留有间隙，所述减震盘由阻尼橡胶制成。本实用新型的有益效果是：避免因车辆行驶在颠簸及高频率激励路面时方向盘产生的强烈震动，影响驾驶舒适性。

Description

一种具有减震功能的转向中间轴安装结构

技术领域

本实用新型涉及汽车的中间轴本体，具体涉及一种具有减震功能的转向中间轴安装结构。

背景技术

中间轴本体作为汽车转向系统的连接构件，上端连接转向器输入轴，下端连接转向管柱输出轴，其作用是将来自方向盘的力矩传递到转向器上，使转向器推动车轮，进而实现车辆转向的功能。近年来随着我国汽车产业的蓬勃发展，汽车需求量的激增，用户对车辆驾驶体验感提出了新的要求，其中包括对转向系统的舒适性体验。

在车辆转向系统的传统技术中，中间轴本体上端连接方向盘，下端通过万向节直接与输出传动轴连接，系刚性装配结构，无法吸收径向和轴向的振动激励，当车辆行驶在颠簸及高频率激励路面时，震动通会过刚性的中间轴传递到方向盘，方向盘的强烈震动严重影响驾驶舒适性，与车辆舒适性发展的理念背道而驰。

因此，很有必要在转向系统的中间轴位置做出改进设计，以吸收来自地面的振动。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，能够避免车辆行驶在颠簸及高频率激励路面时，方向盘产生强烈震动，提升驾驶舒适性。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，包括依次连接的中间轴本体、万向节以及转向输出轴，所述万向节具有第一节叉件和第二节叉件，第二节叉件连接在中间轴本体端部，其特征在于：所述第一节叉件与转向输出轴通过减震组件过渡衔接，所述减震组件包括减震盘以及固接在减震盘两侧的连接板和保险部件，所述连接板固套在转向输出轴上，所述减震盘远离连接板的一侧设有两组向上延伸的定位柱，所述第一节叉件上设有两组对称设置的安装片，两组所述安装片一一对应地固定装配在两组所述定位柱上，两组所述定位柱之间形成有避让空间，所述保险部件中部贯穿避让空间，两端均设有向上弯折的折弯部，该折弯部与安装片侧部支架预留有间隙，所述减震盘采用阻尼橡胶制成。

采用上述结构，中间轴本体与转向输出轴之间安装有阻尼橡胶材质的减震盘，可以降低转向输出轴传递到中间轴本体上的震动。安装片与之相配合的折弯部，保证了当减震盘损坏或者失效后，转向扭矩仍能够从中间轴本体传递到中间轴本体上，起到冗余保险作用。

作为优选所述转向输出轴中部设有一体成型的第一齿轮环，所述第一齿轮环外环表面具有齿轮结构，所述连接板上具有与第一齿轮环相对应的第一齿轮孔，该第一齿轮孔套装在第一齿轮环上并且相互啮合。采用上述结构，转向输出轴上的第一齿轮环与连接板上的第一齿轮孔相啮合的结构设计，可以将连接板受到的扭转力通过齿轮结构高效、准确的传递到转向输出轴上。

作为优选：所述第一齿轮环端部上对称设置有两组凸出部，两组所述凸出部沿第一齿轮环径方向向外凸出，所述连接板套装在凸出部内侧。采用上述结构，凸出部的结构设计可以保证保险部件被固装定在指定位置，无法轴向向外移动。

作为优选：所述连接板和保险部件通过两组第一螺栓固定锁付在减震盘两侧，两组所述安装片相对于保险部件的长度方向垂直布置，两组所述安装片通过两组第二螺栓一一对应地锁付在两组所述定位柱上。采用上述结构，因为减震盘为阻尼橡胶材质，保证了连接板与第一节叉件之间形成软接触，加上定位柱形成的避让空间，使保险部件与第一节叉件之间也形成软接触。

作为优选：所述转向输出轴、连接板、减震盘、保险部件以及第一节叉件中心线均同轴。采用上述结构，以上零件中心线均同轴，结构设计更合理，便于装配。

作为优选：所述中间轴本体端部设有一体成型的第二齿轮环，所述第二齿轮环外环表面具有齿轮结构，所述第二节叉件上具有与第二齿轮环相对应的第二齿轮孔，该第二齿轮孔套装在第二齿轮环上并且相互啮合。采用上述结构，中间轴本体上的第一齿轮环与第二节叉件上的第一齿轮孔相啮合的结构设计，可以将中间轴本体受到的扭转力通过齿轮结构高效、准确的传递到第二节叉件上。

作为优选：所述第一节叉件设有支撑孔，所述减震盘和保险部件中部均设有避让孔，所述转向输出轴具有定位轴体，所述定位轴体穿过所述避让孔，并通过轴套过盈装配在所述支撑孔上，所述轴套为橡胶件。采用上述结构，轴套与定位轴体相配合过盈装配在支撑孔上，使第一节叉件只能绕定位轴体中心线转动，提升同轴度，降低第一节叉件在转动过程中的上下跳动。

作为优选：所述保险部件为片状的冲压折弯件，所述折弯部沿保险部件厚度方向向外弯折，数量为四组，且矩形分布在保险部件上。采用上述结构，保险部件结构简单加工制造方便、成本低廉、易于更换的技术优势，且与安装片形成冗余保险。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、中间轴本体与转向输出轴之间安装有阻尼橡胶材质的减震盘，能够吸收来自地面的颠簸及震动激励，从而避免方向盘出现抖动现象，提升汽车驾驶舒适性。

2、增设了冗余保险的结构设计，即便是减震盘失效后，第一节叉件上的安装片仍能够与保险部件上的折弯部旋转抵接，确保转向扭矩仍能够从中间轴本体传递到转向输出轴上，起到双重保险的作用，确保汽车转向系统的安全系数。

3、保险部件与第一节叉件之间冗余碰撞结构设计简单合理，具有加工制造方便、成本低廉、易于更换的技术优势。

附图说明

图1为具有减震功能的转向中间轴安装结构的示意图；

图2为图1中Ⅰ处的局部放大图；

图3为具有减震功能的转向中间轴安装结构的分解结构示意图；

图4为具有减震功能的转向中间轴安装结构的侧视图；

图5为沿图4中沿A-A的剖视图；

图6为本实用新型中的中间轴本体3和第二节叉件22的分解结构示意图；

图7为本实用新型中的转向输出轴6和连接板4的结构示意图；

图8本实用新型中的第一节叉件21和保险部件5的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，该结构包括依次连接的中间轴本体3、万向节2以及转向输出轴6，中间轴本体3上端用于连接方向盘，下端连接在万向节2前端，且中间轴本体3为多阶梯圆柱体空腔管道轴，两端均带有齿轮结构，便于准确传递转动扭矩。当用户转动方向盘时，转动扭矩可以通过中间轴本体3传递到万向节2上。万向节2后端套装有转向输出轴6，转向输出轴6与万向节2通过减震组件过渡衔接，减震组件包括减震盘1以及固接在减震盘1两侧的连接板4和保险部件5，连接板4固套在转向输出轴6上。减震盘1为阻尼橡胶材质的盘状零件，阻尼橡胶可以有效降低传递到减震盘1上的震动。保险部件5为冲压折弯件，加工成本低，有利于后期零件的更换。转向输出轴6为一体成型的带阶梯轴体的零件，一端连接有转向输出机构，将转向扭矩传递到车轮，实现汽车的转向。

基于以上设计，当车辆行驶在颠簸及高频率激励路面时，震动会传递到转向输出轴6上，然后震动会被套装在转向输出轴6上的减震盘1所吸收，从而将震动大幅减弱后再传递到中间轴本体3上，保证了方向盘的平稳。当用户转动方向盘时，转向扭矩会通过中间轴本体3传递至万向节2上，然后传递至减震盘1上，然后通过连接板4传递至转向输出轴6上，最后通过转向输出机构将转向扭矩传递至车轮，以实现汽车的转向。

如图2和图3所示，万向节2包括第一节叉件21和第二节叉件22，第一节叉件21和第二节叉件22之间设置有万向接头24，第一节叉件21和第二节叉件22通过万向接头24传递扭矩，第二节叉件22固套在中间轴本体3下端。第一节叉件21端部设有两组对称设置的安装片211，安装片211沿第一节叉件21径向方向凸出。请参图6，中间轴本体3下端设有一体成型的第二齿轮环31，该第二齿轮环31外环表面具有齿轮结构，第二节叉件22上具有与第二齿轮环31相对应的第二齿轮孔221，该第二齿轮孔221套装在第二齿轮环31上并且相互啮合，两者构成花键连接结构，能够稳固地将第二节叉件22和中间轴本体3固接。万向节2和中间轴本体3之间通过相互啮合的花键结构来传递转向扭矩，可以高效、准确的将中间轴本体3收到的转向扭矩传递到第二节叉件22上，然后通过万向节接头24将转向扭矩传递到第一节叉件21上。

如图3和图4所示，减震盘1在远离连接板4的一侧设有两组向上延伸的定位柱11，定位柱11为带安装孔的圆柱构造，两组所述定位柱11之间形成有避让空间12。两组所述安装片211通过两组第二螺栓b一一对应地锁付在两组所述定位柱11上，使第一节叉件21固定在减震盘1一侧，保险部件5和连接板4通过两组第一螺栓a分别固定锁付在减震盘1两侧。其中，保险部件5与第一节叉件21设置在减震盘1同一侧，两组所述安装片211相对于保险部件5的长度方向垂直布置，保险部件5中部贯穿避让空间12，保险部件5与第一节叉件21无直接接触。由于减震盘1材料为阻尼橡胶，使保险部件5与第一节叉件21之间、连接板4与第一节叉件21之间均形成软接触，有利于震动通过减震盘1发挥出减震作用。并且传递至第一节叉件21上的转向扭矩也可通过软接触的结构设计传递至转向输出轴6上。

如图2和图4所示，在本实施例中，减震盘1的工作原理如下：

当车辆行驶在颠簸及高频率激励路面时，轴向震动、径向震动以及扭转震动会传递到转向输出轴6上，然后通过连接板4将震动传递至第一螺栓a上，第一螺栓a上的震动传递至减震盘1后会被减震盘1吸收并且大幅降低，然后将降低后的震动通过第二螺栓b传递，传递到与连接板4和保险部件5两零部件形成软接触的第一节叉件21上，通过万向节接头24将降低后的震动传递至第一节叉件22，随后降低后的震动被传递至中间轴本体3，最后降低后的震动传递至方向盘上，此时方向盘已不会剧烈抖动，保持了驾驶的舒适性。

如图8所示，保险部件5具有四对矩形分布的折弯部51，折弯部51均沿保险部件5厚度方向向外弯折，两组所述安装片211均设置在四对折弯部51内，且安装片211沿长度方向均探出折弯部51，保证了安装片211与折弯部51发生相对转动时，两者会发生刚接触。折弯部51侧壁与安装片211侧壁预留有间隙23，保证当震动在减震盘1可承受范围内时，减震盘1形变量小的情况下，也不会导致安装片211与折弯部51侧壁接触，形成刚接触，留有一定的过渡空间。基于以上设计，第一节叉件21仅有一对上下对称的安装片211，且安装片211侧壁折弯部相配合即可实现冗余保险的作用，第一节叉件21结构简单，便于制造。

如图3和图7所示，转向输出轴6中部设有一体成型的第一齿轮环61和阶梯状的定位轴体63，第一齿轮环61外环表面具有齿轮结构，且定位轴体63与第一齿轮环61中心线同轴。连接板4上具有与第一齿轮环61相对应的第一齿轮孔41，该第一齿轮孔41套装在第一齿轮环61上并且相互啮合，两者构成花键连接结构，能够稳固地将连接板4和转向输出轴6固接。连接板4和转向输出轴6之间通过相互啮合的花键结构来传递转向扭矩，可以高效、准确的将受到的扭矩传递过去。第一齿轮环61端部上对称设置有两组凸出部62，两组所述凸出部62沿第一齿轮环61径向方向向外凸出，连接板4套装在凸出部62内侧，并限制连接板4沿转向输出轴6长度方向向外移动，凸出部62与第一螺栓a相互配合可将连接板4固定在转向输出轴6长度方向上。

请参图3和图5，第一节叉件21中部沿中心线方向上设有贯穿的支撑孔212，减震盘1和保险部件5中部沿中心线方向上均设有避让孔52。定位轴体63穿过第一齿轮孔41、避让孔52以及支撑孔212，使转向输出轴6、连接板4、减震盘1、保险部件5以及第一节叉件21中心线均同轴。定位轴体63端部套装有材质为橡胶的轴套7，定位轴体63和轴套7相互配合并过盈装配在支撑孔212内，与第一节叉件21形成过盈连接，使第一节叉件21只能绕定位轴体63中心线转动，提升同轴度，降低第一节叉件21在转动过程中的上下跳动。

如图2和图8所示，在本实施例中，保险部件5的工作原理如下：

当减震盘1损坏或失效后，用户转动方向盘，转向扭矩会通过中间轴本体3传递到第二节叉件22上，然后转向扭矩会通过万向节接头24传递至第一节叉件21上，紧接着转向扭矩会带动安装片211绕定位轴体63中心线发生转动，然后越过间隙23，然后安装片211侧部会与折弯部51侧壁相接触以形成刚接触，将转动扭矩传递到保险部件5上，然后转动扭矩通过第一螺栓a传递至连接板4上，连接板4转动，通过齿轮结构将转动扭矩传递至转向输出轴6，最后通过转向输出机构将转向扭矩传递至车轮，以实现汽车的转向。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，包括依次连接的中间轴本体(3)、万向节(2)以及转向输出轴(6)，所述万向节(2)具有第一节叉件(21)和第二节叉件(22)，第二节叉件(22)连接在中间轴本体(3)端部，其特征在于：所述第一节叉件(21)与转向输出轴(6)通过减震组件过渡衔接，所述减震组件包括减震盘(1)以及固接在减震盘(1)两侧的连接板(4)和保险部件(5)，所述连接板(4)固套在转向输出轴(6)上，所述减震盘(1)远离连接板(4)的一侧设有两组向上延伸的定位柱(11)，所述第一节叉件(21)上设有两组对称设置的安装片(211)，两组所述安装片(211)一一对应地固定装配在两组所述定位柱(11)上，两组所述定位柱(11)之间形成有避让空间(12)，所述保险部件(5)中部贯穿避让空间(12)，两端均设有向上弯折的折弯部(51)，该折弯部(51)与安装片(211)侧部之间预留有间隙(23)，所述减震盘(1)采用阻尼橡胶制成。

2.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，其特征在于：所述转向输出轴(6)中部设有一体成型的第一齿轮环(61)，所述第一齿轮环(61)外环表面具有齿轮结构，所述连接板(4)上具有与第一齿轮环(61)相对应的第一齿轮孔(41)，该第一齿轮孔(41)套装在第一齿轮环(61)上并且相互啮合。

3.根据权利要求2所述的一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，其特征在于：所述第一齿轮环(61)端部上对称设置有两组凸出部(62)，两组所述凸出部(62)沿第一齿轮环(61)径向方向向外凸出，所述连接板(4)套装在凸出部(62)内侧。

4.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，其特征在于：所述连接板(4)和保险部件(5)通过两组第一螺栓(a)固定锁付在减震盘(1)两侧，两组所述安装片(211)相对于保险部件(5)的长度方向垂直布置，两组所述安装片(211)通过两组第二螺栓(b)一一对应地锁付在两组所述定位柱(11)上。

5.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，其特征在于：所述转向输出轴(6)、连接板(4)、减震盘(1)、保险部件(5)以及第一节叉件(21)中心线均同轴。

6.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，其特征在于：所述中间轴本体(3)端部设有一体成型的第二齿轮环(31)，所述第二齿轮环(31)外环表面具有齿轮结构，所述第二节叉件(22)上具有与第二齿轮环(31)相对应的第二齿轮孔(221)，该第二齿轮孔(221)套装在第二齿轮环(31)上并且相互啮合。

7.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，其特征在于：所述第一节叉件(21)设有支撑孔(212)，所述减震盘(1)和保险部件(5)中部均设有避让孔(52)，所述转向输出轴(6)具有定位轴体(63)，所述定位轴体(63)穿过所述避让孔(52)，并通过轴套(7)过盈装配在所述支撑孔(212)上，所述轴套(7)为橡胶件。

8.根据权利要求1所述的一种具有减震功能的转向中间轴安装结构，其特征在于：所述保险部件(5)为片状的冲压折弯件，所述折弯部(51)沿保险部件(5)厚度方向向外弯折，数量为四组，且矩形分布在保险部件(5)上。