一種能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，其特征在于，所述傳動軸組合包括下萬向節叉、萬向節十字軸、萬向節十字軸、套用萬向節叉、軸用萬向節叉、上萬向節叉，所述下萬向節叉通過萬向節十字軸與套用萬向節叉連接，所述軸用萬向節叉通過萬向節十字軸與上萬向節叉連接，所述傳動軸組合還包括伸縮式傳動裝置，所述伸縮式傳動裝置設置在套用萬向節叉和軸用萬向節叉之間。該裝置使汽車在行駛過程中由于鈍角V形彈簧片的彈力作用和轉向軸旋轉離心力的作用使鋼球始終與花鍵套內直角V形面和鈍角V形彈簧片處于緊密嚙合狀態，從而起到自動補償花鍵磨損間隙的作用，防止產生異響，增加了汽車行駛的安全性能。
【專利說明】一種能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種調整裝置，具體地說是一種能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，屬于汽車轉向傳動裝置【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前汽車轉向傳動裝置主要由方向盤、轉向軸組合、轉向管柱組合、轉向下傳動軸組合、方向機等組成。轉向下傳動軸組合是汽車轉向傳動裝置的重要組成部分，它上連轉向軸，下連方向機，其功能主要是傳遞轉向交變扭矩。伸縮式轉向下傳動軸組合兩端采用花鍵形式的萬向節叉，上端萬向節叉通過內花鍵與轉向軸下端外花鍵連接，下端萬向節叉通過內花鍵與方向機齒輪軸外花鍵連接，上萬向節叉通過萬向節十字軸與花鍵軸組合連接，下萬向節叉通過萬向節十字軸與花鍵套組合連接，花鍵軸在花鍵套內可以自由伸縮。汽車在行駛過程中，經常需要調整和改變行駛方向，當駕駛員操縱方向盤，通過轉向軸將交變扭矩傳遞給下傳動軸，再經方向機將力傳輸給轉向橋兩側的轉向節，使轉向輪偏轉角按一定關系變化，實現車輪轉向。
[0003]現有伸縮式轉向下傳動軸組合主要有三種結構形式，一種是花鍵套端部均布設置四條開口槽，采用鋼帶卡箍將其抱緊，花鍵軸在花鍵套內可以自由伸縮；另一種是在花鍵軸外表面或在花鍵套內表面涂敷一層尼龍層，保證滑動花鍵有合理的配合間隙；還有一種是采用鋼球滾球式結構，裝配時通過調整鋼球直徑，達到滿足花鍵配合間隙的目的。上述三種結構在出廠初期階段，花鍵軸在花鍵套內伸縮自如，有一定的滑動阻力，性能安全可靠。但是，當汽車行駛超過一定的里程，特別在顛簸路面行駛時，容易造成劇烈的震動，在交變載荷的作用下，加快相關零部件的磨損，尤其是滑動花鍵的磨損，問題是:現有結構都無法彌補因磨損造成的滑動花鍵逐漸增大的配合間隙，從而導致產生異響，傳到駕駛室內，直接影響駕駛性能，給汽車行駛安全帶來重大的事故隱患。因此，迫切需要一種新的技術方案解決上述技術問題。
【發明內容】
[0004]本發明正是針對現有技術中存在的技術問題，提供一種能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，該裝置整體結構涉及巧妙，操作方便，該裝置使汽車在行駛過程中由于鈍角V形彈簧片的彈力作用，使鋼球始終與花鍵套內直角V形面和鈍角V形彈簧片處于緊密嚙合狀態，從而起到自動補償花鍵磨損間隙的作用，防止產生異響，增加了汽車行駛的安全性能。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為，一種能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，其特征在于，所述傳動軸組合包括下萬向節叉、萬向節十字軸、萬向節十字軸、套用萬向節叉、軸用萬向節叉、上萬向節叉，所述下萬向節叉通過萬向節十字軸與套用萬向節叉連接，所述軸用萬向節叉通過萬向節十字軸與上萬向節叉連接，所述傳動軸組合還包括伸縮式傳動裝置，所述伸縮式傳動裝置設置在套用萬向節叉和軸用萬向節叉之間。
[0006]作為本發明的一種改進，所述伸縮式傳動裝置包括花鍵套、墊圈、鋼球保持架、鋼球、橡膠墊、花鍵軸、卡蓋、鈍角V形彈簧片以及軸用彈性擋圈，所述套用萬向節叉與花鍵套通過焊接連接，橡膠墊通過卡蓋固定在花鍵套上，所述花鍵軸與軸用萬向節叉通過焊接連接，軸用萬向節叉通過萬向節十字軸與上萬向節叉連接，所述鋼球7裝嵌在鋼球保持架上，鋼球保持架通過墊圈、軸用彈性擋圈將其裝嵌在花鍵軸上，鈍角V形彈簧片安裝在花鍵軸內與鋼球接觸。涂敷尼龍層的花鍵軸在花鍵套內可以自由伸縮，且保持一定的滑動阻力。
[0007]作為本發明的一種改進，所述鈍角V形彈簧片一端V型垂直方向兩片折角矩形片裝嵌在鋼球保持架與花鍵軸軸端的臺階之間，另一端V形水平方向兩片折角矩形片裝嵌在花鍵軸漸開線齒形的內側齒端。
[0008]作為本發明的一種改進，所述花鍵軸漸開線齒形涂敷尼龍涂層，其作用是因為尼龍涂膜具有很高的強度，能夠長時間承受負荷，尼龍涂膜具有良好的回彈性，花鍵漸開線曲面不會發生永久變形，保持強韌度以抵抗由于反復沖擊負荷產生的斷裂；尼龍涂膜的靜電摩擦系數和動摩擦系數小，耐磨性能很好，又有耐磨自潤滑性能；尼龍涂膜比較鋼質件噪音低，可降低噪聲20-25dB，防止產生異響；尼龍涂膜的耐水、耐鹽霧、耐侯性能好；花鍵軸沿圓周中心對稱方向設置兩條銳角V形槽，所述兩條銳角V形槽用于容納V型彈簧片、鋼球、以及鋼球保持架，鈍角V形彈簧片安裝在花鍵軸的銳角V形槽內與鋼球接觸，其作用是在現有技術的基礎上，設置一種能自動補償滑動花鍵磨損間隙的裝置，該兩條V型槽正是為容納該裝置的核心部件V型彈簧片和鋼球、鋼球保持架而設計的。
[0009]作為本發明的一種改進，所述花鍵套上設置有兩條直角V型槽。所述直角V型槽供容納兩組鋼球使用，其作用有兩點，一是配合花鍵共同擔負傳遞轉向交變扭矩，二是在花鍵配合逐步磨損的過程中，由于V型彈簧片的彈力作用和轉向軸旋轉離心力的作用使鋼球與花鍵套V型槽始終處于緊密嚙合狀態，鋼球由輔助傳遞交變扭矩轉化為主要傳遞交變扭矩，達到了自動補償花鍵磨損間隙的目的。
[0010]作為本發明的一種改進，所述鋼球保持架為整體結構，一端中心設置安裝孔，與花鍵軸軸端臺階面配合，另一端為開口形式，沿圓周對稱方向設置兩組均勻排列的鋼球槽。作為安裝鋼球使用的鋼球保持架一端的開口形式可以使鋼球一直處于一種自由狀態，在V型彈簧片的作用下始終與花鍵套的V形槽處于一種緊密嚙合狀態。
[0011]相對于現有技術，本發明的優點如下，I)整體結構設計巧妙、新穎、可靠、實用，拆卸組裝維修更換方便、成本較低；2)該技術方案中由于鈍角V形彈簧片的彈力作用，使鋼球與鈍角V形彈簧片和花鍵套內直角V形槽始終處于緊密嚙合狀態，因而能自動補償滑動花鍵因磨損產生的間隙，克服了已有技術滑動花鍵磨損無法補償磨損間隙的缺陷，消除了因滑動花鍵磨損產生的異響，有效地增加了汽車行駛的安全性能，延長了汽車行駛的使用壽命O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的結構示意圖；
[0013]圖2為圖1的A-A剖面視圖；
[0014]圖3為V形彈簧片的示意圖；
[0015]圖4為花鍵軸的示意圖；
[0016]圖5為花鍵軸、花鍵套對應位置示意圖；
[0017]圖6為尼龍保持架示意圖；
[0018]其中，1、下萬向節叉，2、萬向節十字軸，3、套用萬向節叉，4、花鍵套，5、墊圈，6、鋼球保持架，7、鋼球，8、橡膠墊，9、花鍵軸，10、軸用萬向節叉，11、萬向節十字軸，12、上萬向節叉，13、卡蓋，14、鈍角V形彈簧片，15、軸用彈性擋圈，16、涂敷尼龍層，17、銳角V型槽，18、直角V型槽，19、鋼球槽。
【具體實施方式】
[0019]為了加深對本發明的理解和認識，下面結合附圖對本發明作進一步描述和介紹。
[0020]實施例1:如圖1，一種能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，所述傳動軸組合包括下萬向節叉1、萬向節十字軸2、萬向節十字軸11、套用萬向節叉3、軸用萬向節叉10、上萬向節叉12，所述下萬向節叉I通過萬向節十字軸2與套用萬向節叉3連接，所述軸用萬向節叉10通過萬向節十字軸11與上萬向節叉12連接,所述傳動軸組合還包括伸縮式傳動裝置，所述伸縮式傳動裝置設置在套用萬向節叉3和軸用萬向節叉10之間。該技術方案使花鍵的磨損間隙得到自動補償，從而消除了因花鍵磨損產生的震動和異響，提高了汽車行駛的安全性能，延長了汽車行駛的使用壽命。
[0021]實施例2:如圖1，作為本發明的一種改進，所述伸縮式傳動裝置包括花鍵套4、墊圈5、鋼球保持架6、鋼球7、橡膠墊8、花鍵軸9、卡蓋13、鈍角V形彈簧片14以及軸用彈性擋圈15，所述套用萬向節叉3與花鍵套4通過焊接連接，橡膠墊8通過卡蓋13固定在花鍵套4上，所述花鍵軸9與軸用萬向節叉10通過焊接連接，軸用萬向節叉10通過萬向節十字軸11與上萬向節叉12連接，所述鋼球7裝嵌在鋼球保持架6上，鋼球保持架6通過墊圈5、軸用彈性擋圈15將其裝嵌在花鍵軸9上，鈍角V形彈簧片14安裝在花鍵軸9內與鋼球7接觸。花鍵軸9在花鍵套4內可以自由伸縮，且保持一定的滑動阻力。其余結構和優點與實施例I完全相同。
[0022]實施例3:如圖1、圖3，作為本發明的一種改進，所述鈍角V形彈簧片14 一端V型垂直方向兩片折角矩形片裝嵌在鋼球保持架6與花鍵軸9軸端的臺階之間，另一端V形水平方向兩片折角矩形片裝嵌在花鍵軸9漸開線齒形的內側齒端。其余結構和優點與實施例1完全相同。
[0023]實施例4:如圖1、圖4，作為本發明的一種改進，所述花鍵軸9漸開線齒形涂敷尼龍涂層(16)，其作用是因為尼龍涂膜具有很高的強度，能夠長時間承受負荷，尼龍涂膜具有良好的回彈性，花鍵漸開線曲面不會發生永久變形，保持強韌度以抵抗由于反復沖擊負荷產生的斷裂；尼龍涂膜的靜電摩擦系數和動摩擦系數小，耐磨性能很好，又有耐磨自潤滑性能；尼龍涂膜比較鋼質件噪音低，可降低噪聲20-25dB，防止產生異響；尼龍涂膜的耐水、耐鹽霧、耐侯性能好；花鍵軸9沿圓周中心對稱方向設置兩條銳角V形槽17，所述兩條銳角V形槽17用于容納V型彈簧片14、鋼球7、以及鋼球保持架6，鈍角V形彈簧片14安裝在花鍵軸9的銳角V形槽17內與鋼球7接觸，該V型槽正是為容納該裝置的核心部件V型彈簧片14和鋼球7、鋼球保持架6而設計的。其余結構和優點與實施例1完全相同。
[0024]實施例5:如圖1、圖5，作為本發明的一種改進，所述花鍵套4上設置有兩條直角V型槽18。花鍵套4兩條直角V型槽18供容納兩組鋼球使用，其作用有兩點，一是配合花鍵共同擔負傳遞轉向交變扭矩，二是在花鍵配合間隙逐步磨損的過程中，由于V型彈簧片的彈力作用和轉向軸旋轉離心力的作用使鋼球與花鍵套V型槽始終處于緊密嚙合狀態，鋼球由輔助傳遞交變扭矩轉化為主要傳遞交變扭矩，達到了自動補償花鍵磨損間隙的目的。其余結構和優點與實施例1完全相同。
[0025]實施例6:如圖1、圖6,作為本發明的一種改進,所述鋼球保持架6為整體結構,一端中心設置安裝孔，與花鍵軸9軸端臺階面配合，另一端為開口形式，沿圓周對稱方向設置兩組均勻排列的鋼球槽19。作為安裝鋼球7使用的鋼球保持架6—端的開口形式可以使鋼球7 —直處于一種自由狀態，在V型彈簧片14的作用下始終與花鍵套4的V形槽處于一種緊密嚙合狀態。其余結構和優點與實施例1完全相同。
[0026]工作原理:
[0027]參加圖1-圖6，本技術方案中提供了一種能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，該技術方案中，設置了新穎的鈍角V形彈簧片14，該零件采用高強度、高耐磨、高彈性的優質薄片彈簧鋼板經冷沖壓制作而成；參見圖4，花鍵軸9在徑向對稱方向設置兩條銳角V形槽17，圓周方向銳角V形槽兩側為漸開線花鍵，采用冷擠壓工藝成形，漸開線花鍵采用表面尼龍涂敷工藝，并經刀口模推塑成形，達到與花鍵套內花鍵嚙合的要求；見圖5，花鍵套4在與花鍵軸9配合的對應位置設置兩條內直角V形槽18 ;見圖6，鋼球保持架為整體結構，一端中心設置安裝孔，與花鍵軸軸端臺階面配合，另一端為開口形式，圓周對稱方向設置兩組均勻排列的鋼球槽19，采用尼龍注塑成形。鈍角V形彈簧片14，使花鍵軸9、花鍵套4在伸縮運行過程中，由于鈍角V形彈簧片14的彈力作用和轉向軸旋轉離心力的作用使鋼球7與花鍵套4內直角V形槽18和鈍角V形彈簧片14始終處于緊密接觸狀態，即使在花鍵逐步磨損的情況下，鈍角V形彈簧片14的彈力作用依然存在，使花鍵的磨損間隙得到自動補償，從而消除了因花鍵磨損產生的震動和異響，提高了汽車行駛的安全性能，延長了汽車行駛的使用壽命。
[0028]本發明還可以將實施例2、3、4、5、6所述技術特征中的至少一個與實施例1組合形成新的實施方式。
[0029]需要說明的是上述實施例，并非用來限定本發明的保護范圍，在上述技術方案的基礎上所作出的等同變換或替代均落入本發明權利要求所保護的范圍。
【權利要求】
1.一種能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，其特征在于，所述傳動軸組合包括下萬向節叉(I)、萬向節十字軸(2)、萬向節十字軸(11)、套用萬向節叉(3)、軸用萬向節叉(10)、上萬向節叉(12)，所述下萬向節叉(I)通過萬向節十字軸(2)與套用萬向節叉(3)連接，所述軸用萬向節叉(10)通過萬向節十字軸(11)與上萬向節叉(12)連接，所述傳動軸組合還包括伸縮式傳動裝置，所述伸縮式傳動裝置設置在套用萬向節叉(3)和軸用萬向節叉(10)之間。
2.如權利要求1所述的能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，其特征在于，所述伸縮式傳動裝置包括花鍵套(4)、墊圈(5)、鋼球保持架(6)、鋼球(7)、橡膠墊(8)、花鍵軸(9)、卡蓋(13)、鈍角V形彈簧片(14)以及軸用彈性擋圈(15)，所述套用萬向節叉(3)與花鍵套(4)通過焊接連接，橡膠墊(8)通過卡蓋(13)固定在花鍵套(4)上，所述花鍵軸(9)與軸用萬向節叉(10)通過焊接連接，軸用萬向節叉(10)通過萬向節十字軸(11)與上萬向節叉(12)連接，所述鋼球(7)裝嵌在鋼球保持架(6)上，鋼球保持架(6)通過墊圈(5 )、軸用彈性擋圈(15 )將鋼球保持架裝嵌在花鍵軸(9 )上，鈍角V形彈簧片(14)安裝在花鍵軸(9)內與鋼球(7)接觸。
3.如權利要求2所述的能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，其特征在于，所述鈍角V形彈簧片(14) 一端V型垂直方向兩片折角矩形片裝嵌在鋼球保持架(6)與花鍵軸(9)軸端的臺階之間，另一端V形水平方向兩片折角矩形片裝嵌在花鍵軸(9)漸開線齒形的內側齒端。
4.如權利要求2所述的能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，其特征在于，所述花鍵軸(9)漸開線齒形涂敷尼龍涂層(16);花鍵軸(9)沿圓周中心對稱方向設置兩條銳角V形槽(17)，所述兩條銳角V形槽用于容納V型彈簧片(14)、鋼球(7)、以及鋼球保持架(6 )，鈍角V形彈簧片(14)安裝在花鍵軸(9 )內與鋼球(7 )接觸。
5.如權利要求3或4所述的能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，其特征在于，所述花鍵套(4)上設置有兩條直角V型槽(18)。
6.如權利要求5所述的能自動補償花鍵磨損間隙的伸縮式轉向下傳動軸組合，其特征在于，所述鋼球保持架(6)為整體結構，一端中心設置安裝孔，與花鍵軸(9)軸端臺階面配合，另一端為開口形式，沿圓周對稱方向設置兩組均勻排列的鋼球槽(19)。
【文檔編號】F16D3/18GK204020968SQ201420431823
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】徐鎮, 鄭云剛, 周國偉, 毛正昌 申請人:江蘇金也汽車配件有限公司