本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種伸縮型萬向節(jié)、一種驅(qū)動軸總成和一種汽車。
背景技術(shù):
對于用于汽車的驅(qū)動軸總成中的伸縮型萬向節(jié),現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)大體包括:主動軸、連接于所述主動軸一端的三銷架組件、從動軸和連接于所述從動軸的一端的滑套,三銷架組件包括三銷架,三銷架包括三個銷軸,三銷架組件還包括分別套設(shè)在三個銷軸端部的三個球環(huán),三銷架組件配合套入滑套內(nèi)并且三個球環(huán)能夠分別沿滑套內(nèi)的相對應(yīng)的滑道滑動;其中,三銷架的銷軸的與球環(huán)之間通過滾針軸承連接,為柱面配合,連接運(yùn)動副為滑動副,在大角度擺動時球環(huán)相對于三銷架發(fā)生運(yùn)動變化,進(jìn)而造成球環(huán)與滑套之間的軸向派生力增加,使得伸縮型萬向節(jié)在扭矩傳遞過程中產(chǎn)生振動噪聲問題,與此同時由于其結(jié)構(gòu)上三銷架與球環(huán)連接運(yùn)動副為滑動副,球環(huán)僅能沿著三銷架的銷軸的軸線移動,無法實現(xiàn)擺動功能,從而限制了萬向節(jié)的最大擺角,并且,這種需要借助滾針軸承的結(jié)構(gòu)零組件較多,裝配工藝復(fù)雜,萬向節(jié)在大擺角工作時,等速性能差,扭矩傳遞效率低。
隨著人們對汽車通過性的要求不斷提升,SUV車型底盤也在不斷提高,且對車輛轉(zhuǎn)彎半徑需求越來越小,上述的現(xiàn)有伸縮型萬向節(jié)最大工作擺角為22.5°,已經(jīng)不能滿足汽車大角度轉(zhuǎn)向及車輪跳動需求,即高底盤、大行程SUV懸架跳動結(jié)構(gòu)的運(yùn)動極限要求超過了傳統(tǒng)的驅(qū)動軸移動節(jié)的功能;且在大角度布置工作時三球銷式萬向節(jié)的不等速性表現(xiàn)尤為明顯,從而引起傳動系統(tǒng)振動噪聲等問題,為滿足整車驅(qū)動軸大角度布置的NVH性能和大行程 懸架、小轉(zhuǎn)彎半徑的需求,需要設(shè)計一種新型的伸縮型萬向節(jié)結(jié)構(gòu),以消除或降低現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不足,更好的滿足整車設(shè)計布置開發(fā)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明旨在提出一種伸縮型萬向節(jié),以獲得更大的擺動角度、更好的扭矩傳遞效果和更簡單可靠的結(jié)構(gòu)。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種伸縮型萬向節(jié),所述伸縮型萬向節(jié)包括主動軸、連接于所述主動軸一端的三銷架組件、從動軸和連接于所述從動軸的一端的滑套,所述三銷架組件包括三銷架,所述三銷架包括三個銷軸,所述三銷架組件還包括分別套設(shè)在所述三個銷軸的端部的三個球環(huán),所述三銷架組件配合套入所述滑套內(nèi)并且三個所述球環(huán)能夠分別沿所述滑套內(nèi)的相對應(yīng)的滑道滑動,其中,所述三個銷軸的端部均形成為球形或者球形的一部分,以使得所述銷軸與所述球環(huán)形成球鉸結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的,所述三銷架組件還包括減磨隔振套,所述減磨隔振套夾設(shè)在所述銷軸的端部與所述球環(huán)之間并且所述減磨隔振套由具有潤滑作用的材料制成。
進(jìn)一步的,所述減磨隔振套由尼龍制成。
進(jìn)一步的,所述減磨隔振具有用于容納所述銷軸的端部的內(nèi)腔并且所述內(nèi)腔的一端打開形成用于接收所述銷軸的端部的開口,所述減磨隔振套包括沿周向間隔形成的沿軸向延伸的多個貫通槽,以使得所述開口能夠向外彈性擴(kuò)張以使得所述銷軸的端部能夠通過外力擠入或拔出所述內(nèi)腔。
進(jìn)一步的,所述球環(huán)沿軸向的一端打開以用于接收所述減磨隔振套,所述減磨隔振套壓裝套入到所述球環(huán)內(nèi)。
進(jìn)一步的,所述球環(huán)的外表面形成為球面的一部分,并且能夠與相應(yīng)的 所述滑道的內(nèi)壁相配合。
進(jìn)一步的,所述三銷架的三個銷軸的軸線位于同一平面內(nèi),相鄰所述銷軸的軸線之間的夾角為120°,并且所述三個銷軸具有相同的形狀和尺寸,與三個所述銷軸分別配合的所述三個球環(huán)也具有相同的形狀和尺寸。
進(jìn)一步的,在所述三銷架的旋轉(zhuǎn)中心形成有通孔,所述主動軸的所述一端穿過所述通孔與所述三銷架連接。
本發(fā)明還提供了一種驅(qū)動軸總成,所述驅(qū)動軸總成設(shè)置有本發(fā)明的伸縮型萬向節(jié)。
本發(fā)明還提供了一種汽車,所述汽車設(shè)置有本發(fā)明的驅(qū)動軸總成。
在本發(fā)明中,三銷架的三個銷軸的端部均形成為球形或者球形的一部分,以使得所述銷軸與所述球環(huán)形成球鉸結(jié)構(gòu),在這種情況下,將三銷架的銷軸與球環(huán)配合設(shè)計為球球配合,增加了球環(huán)與三銷架之間運(yùn)動自由度,具體地,三銷架上的銷軸與球環(huán)可實現(xiàn)萬向擺動和軸向轉(zhuǎn)動功能,在主動軸的軸線相對于從動軸和滑套的軸線擺動一定角度時,主動軸能夠帶動三銷架擺動,由于球環(huán)只能在滑套的滑道內(nèi)滑動和轉(zhuǎn)動,使得三銷架上的三個銷軸與球環(huán)實現(xiàn)擺動,球環(huán)與滑套的滑道實現(xiàn)滾動,由于球環(huán)與三銷架的銷軸為萬向連接結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)增大擺動角度的功能,并有效降低了大擺角工作時軸向滑阻,等速性能好,扭矩傳遞效率高。
通過將三銷架的銷軸與球環(huán)設(shè)計為球球配合的形式,無需再使用現(xiàn)有技術(shù)中所使用的滾針軸承等,不僅簡化了伸縮型萬向節(jié)的結(jié)果,降低了伸縮型萬向節(jié)制造工藝的復(fù)雜性,還能夠有效消除滾針軸承等零組件引起的失效異響問題,并提升了產(chǎn)品可靠性和耐久性。
通過本發(fā)明的這種改進(jìn)伸縮型萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)的方式來獲得主動軸與從動軸之間的較大擺動角度,相比于現(xiàn)有的在整車大擺角布置設(shè)計來說,可以有效降低誘發(fā)的軸向派生力,由于不再使用滾阻結(jié)構(gòu)可以降低摩擦生熱,因 而使得本發(fā)明的伸縮型萬向節(jié)具有更耐久的使用壽命,同時還實現(xiàn)了與整車驅(qū)動軸大角度布置設(shè)計的NVH性能匹配。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明實施例所述的伸縮型萬向節(jié)的分解示意圖;
圖2為圖1中的伸縮型萬向節(jié)的減磨隔振套的放大圖;
圖3為圖1中的伸縮型萬向節(jié)的三銷架的放大圖;
圖4為圖1中的伸縮型萬向節(jié)在擺動角度為0°時的示意圖;
圖5為圖1中的伸縮型萬向節(jié)在擺動角度為最大擺動角度時的示意圖
附圖標(biāo)記說明:
1-主動軸,2-滑套,3-三銷架,4-球環(huán),5-減磨隔振套,6-內(nèi)腔,7-貫通槽,8-通孔,9-從動軸,10-滑道,11-護(hù)套,12-連接環(huán),13-軸向擋圈。
具體實施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
其中,本發(fā)明中,在未作相反說明的情況下,使用的方位詞“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外,但上述方位詞并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種伸縮型萬向節(jié),所述伸縮型萬向節(jié)包括主動軸1、連 接于所述主動軸1一端的三銷架組件、從動軸9和連接于所述從動軸9的一端的滑套2,所述三銷架組件包括三銷架3,所述三銷架3包括三個銷軸,所述三銷架組件還包括分別套設(shè)在所述三個銷軸的端部的三個球環(huán)4,所述三銷架組件配合套入所述滑套2內(nèi)并且三個所述球環(huán)4能夠分別沿所述滑套2內(nèi)的相對應(yīng)的滑道10滑動,其中,所述三個銷軸的端部均形成為球形或者球形的一部分,以使得所述銷軸與所述球環(huán)4形成球鉸結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明中,三銷架3的三個銷軸的端部均形成為球形或者球形的一部分,以使得所述銷軸與所述球環(huán)4形成球鉸結(jié)構(gòu),在這種情況下,將三銷架3的銷軸與球環(huán)4配合設(shè)計為球球配合,增加了球環(huán)4與三銷架3之間運(yùn)動自由度,具體地,三銷架3上的銷軸與球環(huán)4可實現(xiàn)萬向擺動和軸向轉(zhuǎn)動功能,在主動軸1的軸線相對于從動軸9和滑套2的軸線擺動一定角度時,主動軸1能夠帶動三銷架3擺動,由于球環(huán)4只能在滑套2的滑道10內(nèi)滑動和轉(zhuǎn)動,使得三銷架3上的三個銷軸與球環(huán)4實現(xiàn)擺動,球環(huán)4與滑套2的滑道10實現(xiàn)滾動,由于球環(huán)4與三銷架3的銷軸為萬向連接結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)增大擺動角度的功能,并有效降低了大擺角工作時軸向滑阻,等速性能好,扭矩傳遞效率高。
通過將三銷架3的銷軸與球環(huán)4設(shè)計為球球配合的形式,無需再使用現(xiàn)有技術(shù)中所使用的滾針軸承等,不僅簡化了伸縮型萬向節(jié)的結(jié)果,降低了伸縮型萬向節(jié)制造工藝的復(fù)雜性,還能夠有效消除滾針軸承等零組件引起的失效異響問題,并提升了產(chǎn)品可靠性和耐久性。
通過本發(fā)明的這種改進(jìn)伸縮型萬向節(jié)的結(jié)構(gòu)的方式來獲得主動軸1與從動軸9之間的較大擺動角度,相比于現(xiàn)有的在整車大擺角布置設(shè)計來說,可以有效降低誘發(fā)的軸向派生力,由于不再使用滾阻結(jié)構(gòu)可以降低摩擦生熱,因而使得本發(fā)明的伸縮型萬向節(jié)具有更耐久的使用壽命,同時還實現(xiàn)了與整車驅(qū)動軸大角度布置設(shè)計的NVH性能匹配。
優(yōu)選地,所述三銷架組件還包括減磨隔振套5,所述減磨隔振套5夾設(shè)在所述銷軸的端部與所述球環(huán)4之間并且所述減磨隔振套5由具有潤滑作用的材料制成。
在三銷架3的銷軸與球環(huán)4之間增設(shè)減磨隔振套5能夠有效降低球環(huán)4相對于三銷架3之間的相對運(yùn)動(擺動和轉(zhuǎn)動)阻力,增加減磨效果,并且在動載荷扭矩傳遞過程中,吸收扭矩不平衡產(chǎn)生的振動能量和各零組件間隙造成的沖擊聲,降低了傳動系統(tǒng)間隙或動載荷引起沖擊噪聲等問題。
作為一種選擇,所述減磨隔振套5由尼龍制成,尼龍兼具潤滑、耐磨和減振的效果。
另外,在圖示的優(yōu)選實施例中,參見圖1和圖2,所述減磨隔振套5具有用于容納所述銷軸的端部的內(nèi)腔6并且所述內(nèi)腔6的一端打開形成用于接收所述銷軸的端部的開口,所述減磨隔振套5包括沿周向間隔形成的沿軸向延伸的多個貫通槽7(貫通槽7貫通減磨隔振套5的側(cè)壁),以使得所述開口能夠向外彈性擴(kuò)張以使得所述銷軸的端部能夠通過外力擠入或拔出所述內(nèi)腔6。這種結(jié)構(gòu)的減磨隔振套5能夠方便并且牢固地套設(shè)到所述銷軸上。其中,所述減磨隔振套5的所述內(nèi)腔6具有與所述銷軸的端部配合的形狀。
另外,作為球環(huán)4的優(yōu)選結(jié)構(gòu),所述球環(huán)4沿軸向的一端打開以用于接收所述減磨隔振套5,所述減磨隔振套5壓裝套入到所述球環(huán)4內(nèi)。
將球環(huán)4與減磨隔振套5(可以為過渡配合)以及減磨隔振套5與三銷架3的銷軸均設(shè)計為壓裝配合,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)連接可靠性,有效防止球環(huán)4與三銷架3脫離,避免球環(huán)4脫離三銷架3引起的功能失效問題,進(jìn)一步提高了扭矩傳遞的可靠性能。
并且,所述球環(huán)4的外表面可以形成為球面的一部分,并且能夠與相應(yīng)的所述滑道10的內(nèi)壁相配合。
此外,參見圖1和圖3,所述三銷架3的三個銷軸的軸線位于同一平面 內(nèi),相鄰所述銷軸的軸線之間的夾角為120°,并且所述三個銷軸具有相同的形狀和尺寸,與三個所述銷軸分別配合的所述三個球環(huán)4也具有相同的形狀和尺寸。
在所述三銷架3的旋轉(zhuǎn)中心形成有通孔8,所述主動軸1的所述一端穿過所述通孔8與所述三銷架3連接。作為一種選擇,在所述通孔8的內(nèi)表面和所述主動軸1的外表面上可以配合地分別設(shè)置有花鍵,主動軸1與三銷架3通過所述花鍵連接,并且還設(shè)置有軸向擋圈13套設(shè)在主動軸1上用于對三銷架3進(jìn)行軸向限位。
本實施方式的伸縮型萬向節(jié)還可以包括套設(shè)在主動軸1上的護(hù)套11,所述護(hù)套11可以與滑套2通過大夾箍進(jìn)行夾緊密封、與軸桿8通過小夾箍進(jìn)行夾緊密封,并且本實施方式的伸縮型萬向節(jié)還可以包括用于連接從動軸9和變速器半軸齒輪的連接環(huán)12,所述連接環(huán)12與從動軸9上設(shè)置的卡簧槽配合以將從動軸9與變速器半軸齒輪進(jìn)行連接限位。
圖1所示實施例的伸縮型萬向節(jié)可以實現(xiàn)主動軸1相對于從動軸9最大擺動角度32°,相較于現(xiàn)有的22.5°來說明顯增大,能夠滿足整車大行程懸架和小轉(zhuǎn)彎半徑設(shè)計要求。
本發(fā)明還提供了一種驅(qū)動軸總成,所述驅(qū)動軸總成設(shè)置有本發(fā)明所述的伸縮型萬向節(jié)。
另外,本發(fā)明還提供了一種汽車,所述汽車設(shè)置有本發(fā)明所述的驅(qū)動軸總成。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。