一種限定軸向力下可斷開(kāi)連接的扭矩傳遞裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種限定軸向力下可斷開(kāi)連接的扭矩傳遞裝置，包括：主動(dòng)軸和被動(dòng)軸，主動(dòng)軸固定連接主動(dòng)斜片，主動(dòng)斜片上固定連接主動(dòng)平片，主動(dòng)平片設(shè)有兩根主動(dòng)撥栓，兩根主動(dòng)撥栓穿過(guò)搭載在主動(dòng)平片上的柔性連接件分別撥動(dòng)撥叉片的兩端，撥叉片和柔性連接件夾在主動(dòng)平片和被動(dòng)平片之間，被動(dòng)平片上設(shè)置有兩根穿過(guò)柔性連接件的被動(dòng)撥叉。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置在兩段轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸空間十字形交叉之間的柔性連接件，可以在柔性連接件變形時(shí)吸收少量軸向變形的情況下傳遞方向盤(pán)的扭矩，并吸收安裝在車(chē)架上的方向機(jī)小幅振動(dòng)。與方向機(jī)連接的一段軸可以與車(chē)身或車(chē)架一起壓縮變形，而與方向盤(pán)連接的另一段軸則不會(huì)隨車(chē)身壓縮位移，避免使方向盤(pán)傷及乘員。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種限定軸向力下可斷開(kāi)連接的扭矩傳遞裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種限定軸向力下可斷開(kāi)連接的扭矩傳遞裝置，是一種機(jī)械傳動(dòng)裝置，是一種用于汽車(chē)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]早期的汽車(chē)轉(zhuǎn)向機(jī)的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸(方向機(jī)與方向盤(pán)的連接軸)是一根整體的軸，在汽車(chē)正面碰撞的情況下，處于汽車(chē)前部的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)部分隨車(chē)輛前部結(jié)構(gòu)的變形向車(chē)輛后側(cè)移動(dòng)，會(huì)將載荷沿轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸傳遞至安裝在車(chē)輛乘員艙內(nèi)的方向盤(pán)上，將方向盤(pán)和座椅之間的乘員擠傷，對(duì)乘員的生命構(gòu)成威脅。
[0003]現(xiàn)代汽車(chē)通過(guò)設(shè)置兩段轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸，，兩段軸之間的相互滑動(dòng)可以吸收處于車(chē)輛前部的方向機(jī)和安裝在車(chē)輛乘員艙內(nèi)的方向盤(pán)之間的相對(duì)位移變形。然而，這種傳統(tǒng)的兩段軸式的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸在位移變形較大時(shí)(汽車(chē)前部在猛烈碰撞過(guò)程中，嚴(yán)重變形壓縮)，由于空間的限制，兩段轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸之間的相互滑動(dòng)不足以完全吸收二者之間的相對(duì)位移變形，還可能對(duì)乘員造成傷害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種限定軸向力下可斷開(kāi)連接的扭矩傳遞裝置。所述的裝置在正常安裝使用條件下能夠傳遞扭矩并衰減兩段軸之間軸向小幅振動(dòng)的傳遞。當(dāng)兩端承受的軸向力大于設(shè)定軸向力的情況下，通過(guò)中間彈性構(gòu)件的機(jī)械失效或與中間彈性構(gòu)件的連接失效，實(shí)現(xiàn)斷開(kāi)，從而阻斷兩端結(jié)構(gòu)之間軸向力的傳遞。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種限定軸向力下可斷開(kāi)連接的扭矩傳遞裝置，包括:主動(dòng)軸和被動(dòng)軸，所述的主動(dòng)軸固定連接主動(dòng)斜片，所述的主動(dòng)斜片上固定連接主動(dòng)平片，所述的主動(dòng)平片設(shè)有兩根主動(dòng)撥栓，所述的兩根主動(dòng)撥栓穿過(guò)搭載在主動(dòng)平片上的柔性連接件，并分別撥動(dòng)撥叉片的兩端，所述的撥叉片和所述的柔性連接件夾在主動(dòng)平片和被動(dòng)平片之間，所述的被動(dòng)平片上設(shè)置有兩根穿過(guò)所述的柔性連接件的被動(dòng)撥栓，所述的被動(dòng)平片與被動(dòng)斜片固定連接，所述的被動(dòng)斜片與所述的被動(dòng)軸固定連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述的主動(dòng)斜片、被動(dòng)斜片的中心軸線與主動(dòng)軸和被動(dòng)軸中心軸線之間的夾角40-90度。
[0007]進(jìn)一步的，所述的柔性連接件的材質(zhì)為橡膠或塑膠中的一種。
[0008]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)設(shè)置在兩段轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸空間十字形交叉之間的柔性連接件，可以在柔性連接件變形時(shí)吸收少量軸向振動(dòng)的情況下傳遞方向盤(pán)的扭矩，因而可以吸收自車(chē)架經(jīng)安裝在車(chē)架上的方向機(jī)、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸、再到方向盤(pán)的小幅振動(dòng)，避免振動(dòng)傳遞到方向盤(pán)上。當(dāng)車(chē)輛頭部出現(xiàn)壓縮變形時(shí)，與方向機(jī)連接的一段軸可以與車(chē)身或車(chē)架一起壓縮變形，而與方向盤(pán)連接的另一段軸則不會(huì)隨車(chē)身壓縮位移，避免使方向盤(pán)傷及乘員。與傳統(tǒng)的兩段式方向機(jī)轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸相比，本發(fā)明所述的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)有效，在降低成本的同時(shí)也降低了故障率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例一所述裝置結(jié)構(gòu)示意圖，是圖1中A-A向半剖視圖(其剖面由“被動(dòng)平面”切割)；
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例一所述裝置結(jié)構(gòu)示意圖，是圖1中B-B向半剖視圖(其剖面由“主動(dòng)平面”切割)。

【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例一:
本實(shí)施例是一種限定軸向力下可斷開(kāi)連接的扭矩傳遞裝置，如圖1-3所示。本實(shí)施例包括:主動(dòng)軸1和被動(dòng)軸10，所述的主動(dòng)軸固定連接主動(dòng)斜片2，所述的主動(dòng)斜片上固定連接主動(dòng)平片8。所述的主動(dòng)平片設(shè)有兩根主動(dòng)撥栓3，所述的兩根主動(dòng)撥栓穿過(guò)搭載在主動(dòng)平片上的柔性連接件7，并分別撥動(dòng)撥叉片4的兩端，所述的撥叉片和所述的柔性連接件夾在主動(dòng)平片和被動(dòng)平片6之間，所述的被動(dòng)平片上設(shè)置有兩根穿過(guò)所述的柔性連接件的被動(dòng)撥栓5，所述的被動(dòng)平片與被動(dòng)斜片9固定連接，所述的被動(dòng)斜片與所述的被動(dòng)軸固定連接。
[0012]為清楚的表達(dá)本實(shí)施例的空間關(guān)系，用圖1說(shuō)明各個(gè)要素之間的軸線和軸線所在平面之間的關(guān)系。在本實(shí)施例中，兩根主動(dòng)撥栓的軸線與主動(dòng)軸的中心軸線101共面，本實(shí)施例稱(chēng)該平面為“主動(dòng)平面13”(圖1中用雙點(diǎn)劃線表示)。兩根被動(dòng)撥栓與被動(dòng)軸的中心軸線1001共面，本實(shí)施例稱(chēng)該平面為“被動(dòng)平面11”(圖1中用雙點(diǎn)劃線表示)。主動(dòng)斜片的中心軸線12與主動(dòng)軸的中心軸線101相交，主動(dòng)平片的中心軸線15與主動(dòng)軸中心軸線相交，并與主動(dòng)軸中心軸線、主動(dòng)斜片的中心軸線、兩個(gè)主動(dòng)撥栓的軸線在同一平面中，即在“主動(dòng)平面”內(nèi)。被動(dòng)平片的中心軸線15與被動(dòng)軸的中心軸線1001垂直并與連接在被動(dòng)軸上的被動(dòng)斜片的中心軸線16、被動(dòng)軸的中心軸線、被動(dòng)撥栓在同一個(gè)平面內(nèi)，S卩“被動(dòng)平面”內(nèi)。主動(dòng)平面與被動(dòng)平面相交并垂直，其交線17與主動(dòng)軸和被動(dòng)軸的中心軸線共軸。
[0013]主動(dòng)軸和被動(dòng)軸共軸只是理論上的說(shuō)法，實(shí)際制造過(guò)程中很難達(dá)到，如果兩者是剛性連接，可能產(chǎn)生超靜定的問(wèn)題。但由于主動(dòng)軸和被動(dòng)軸之間有柔性連接件，因此，即便有制造或安裝的誤差，使主動(dòng)軸和被動(dòng)軸不能共軸，也會(huì)由于柔性連接件的存在而消除干涉，當(dāng)然，兩者的同軸度誤差越小越好。
[0014]本實(shí)施例所述的裝置主要應(yīng)用在方向盤(pán)和方向機(jī)之間的傳動(dòng)上，也可以應(yīng)用在其他傳動(dòng)較小扭矩的情況下。如果應(yīng)用在方向盤(pán)和方向機(jī)之間的傳動(dòng)，則所述主動(dòng)軸與方向盤(pán)連接，而被動(dòng)軸則與方向機(jī)連接。
[0015]本實(shí)施例的核心部分是主動(dòng)軸和被動(dòng)軸上分別安裝一個(gè)類(lèi)似“鉤子”形狀的連接片。“鉤子”的一端固定在主動(dòng)軸或被動(dòng)軸上，固定的一端被稱(chēng)為“斜片”。而兩個(gè)“鉤子”的“鉤”的部分(稱(chēng)為“平片”)在空間上平行并且形成空間上的十字交叉，兩個(gè)“平片”之間設(shè)置柔性連接件，扭矩通過(guò)柔性連接件傳遞。從結(jié)構(gòu)上說(shuō)，“斜片”和“平片”是一體的，可以用一塊鋼板彎曲而成或用幾塊用焊接或螺栓連接而成，中間可以有一段連接段，形成一個(gè)完整的“鉤子”。
[0016]兩個(gè)平片之間可以通過(guò)與柔性連接件粘接的方式連接，但粘接通常情況下傳遞的扭矩不大，并且也連接得也不夠持久。另一個(gè)問(wèn)題是由于柔性連接件的變形往往較難控制，因此，簡(jiǎn)單的使用柔性連接件而不采取任何其他傳遞扭矩的方式，就可能使扭矩傳遞受阻，或者損壞柔性連接件。
[0017]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)施例采取了撥栓的結(jié)構(gòu)。在兩個(gè)平片上分別設(shè)置一對(duì)撥栓。讓撥栓穿過(guò)柔性連接件，通過(guò)撥栓撥動(dòng)柔性連接件而傳遞扭矩。同時(shí)在主動(dòng)撥栓撥動(dòng)的位置設(shè)置撥叉片，限制主動(dòng)撥栓的撥動(dòng)范圍。這樣實(shí)際傳遞扭矩的過(guò)程是:主動(dòng)軸-主動(dòng)斜片_主動(dòng)平片_主動(dòng)撥栓_撥叉片_被動(dòng)撥栓_被動(dòng)平片_被動(dòng)斜片_被動(dòng)軸。而柔性連接件只是起到復(fù)位的作用，整個(gè)扭矩傳遞堅(jiān)實(shí)可靠，可以傳遞較大的扭矩。在此，撥叉片在傳遞扭矩中起到關(guān)鍵的作用。在實(shí)際制造過(guò)程中，可以將撥叉片與被動(dòng)平片做成一體。
[0018]從理論上講，還可以在主動(dòng)平片上也設(shè)置撥叉片，只要正確的安裝兩個(gè)撥叉片的位置，使兩個(gè)撥叉片在傳遞扭矩時(shí)同時(shí)受力，就可以傳遞更大的扭矩。在兩邊都有撥叉片的情況下，就沒(méi)有主動(dòng)軸和被動(dòng)軸的區(qū)分了，可以隨意選擇任何一邊是主動(dòng)軸或被動(dòng)軸。
[0019]所述的“斜片”的中心軸線與主動(dòng)軸或被動(dòng)軸的中心軸線之間的夾角可以根據(jù)需要改變。
[0020]所述的柔性連接件可以用各種具有一定彈性的材料構(gòu)成，例如:橡膠、塑膠等材料。也可以使用帶有扭簧的推力軸承，但這種剛性結(jié)構(gòu)，對(duì)衰減震動(dòng)沒(méi)有裨益，只是斷軸和傳遞動(dòng)力而已。
[0021]實(shí)施例二:
本實(shí)施例是實(shí)施例一的改進(jìn)，是實(shí)施例一關(guān)于斜片的細(xì)化。本實(shí)施例所述的主動(dòng)斜片、被動(dòng)斜片的中心軸線與主動(dòng)軸和被動(dòng)軸中心軸線之間的夾角40-90度。
[0022]本實(shí)施例所述的主動(dòng)斜片或被動(dòng)斜片與主動(dòng)軸或被動(dòng)軸之間的角度σ (見(jiàn)圖2、3所示)可以在40-90度選擇。這個(gè)角度不能太小，如果太小會(huì)使整個(gè)斷軸的結(jié)構(gòu)過(guò)長(zhǎng)，對(duì)汽車(chē)這種結(jié)構(gòu)要求緊湊的機(jī)械設(shè)備是十分不利的。
[0023]當(dāng)a角達(dá)到90度時(shí)，整個(gè)“鉤子”變成了一個(gè)“門(mén)”字形，同樣可以正確的傳遞扭矩。甚至在當(dāng)a角達(dá)超過(guò)90度時(shí)，只要不產(chǎn)生干涉，同樣可以實(shí)現(xiàn)傳遞扭矩。
[0024]實(shí)施例三:
本實(shí)施例是上述實(shí)施例的改進(jìn)，是上述實(shí)施例關(guān)于柔性連接件的細(xì)化。本實(shí)施例所述的柔性連接件的材質(zhì)為橡膠或塑膠中的一種。
[0025]最后應(yīng)說(shuō)明的是，以上僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳布置方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案(比如各個(gè)要素的形狀、整個(gè)裝置的連接方式、各個(gè)連接關(guān)系等)進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種限定軸向力下可斷開(kāi)連接的扭矩傳遞裝置，包括:主動(dòng)軸和被動(dòng)軸，其特征在于，所述的主動(dòng)軸固定連接主動(dòng)斜片，所述的主動(dòng)斜片上固定連接主動(dòng)平片，所述的主動(dòng)平片設(shè)有兩根主動(dòng)撥栓，所述的兩根主動(dòng)撥栓穿過(guò)搭載在主動(dòng)平片上的柔性連接件，并分別撥動(dòng)撥叉片的兩端，所述的撥叉片和所述的柔性連接件夾在主動(dòng)平片和被動(dòng)平片之間，所述的被動(dòng)平片上設(shè)置有兩根穿過(guò)所述柔性連接件的被動(dòng)撥栓，所述的被動(dòng)平片與被動(dòng)斜片固定連接，所述的被動(dòng)斜片與所述的被動(dòng)軸固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的主動(dòng)斜片、被動(dòng)斜片的中心軸線與主動(dòng)軸和被動(dòng)軸中心軸線之間的夾角40-90度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述的柔性連接件的材質(zhì)為橡膠或塑膠中的一種。
【文檔編號(hào)】B62D1/19GK104309679SQ201410569511
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】李英平, 彭江 申請(qǐng)人:北京長(zhǎng)城華冠汽車(chē)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司