汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成式等速萬向節(jié)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，尤其是涉及一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成式等速萬向
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【背景技術(shù)】
[0002]—般汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動裝置從上到下依次為上轉(zhuǎn)向管柱、中間軸、下聯(lián)軸節(jié)和轉(zhuǎn)向器，出于對汽車碰撞性能、人機(jī)工程和整車布置的要求，上轉(zhuǎn)向管柱與中間軸剛性連接，中間軸與下聯(lián)軸節(jié)輸入端柔性連接，下聯(lián)軸節(jié)輸出端與轉(zhuǎn)向器剛性連接，并在中間軸上設(shè)置可彎曲和壓縮的波紋箱；由于汽車總布置空間的限制，只能將轉(zhuǎn)向管柱的軸線與轉(zhuǎn)向器的軸線布置成一定的角度，甚至是處于不同的平面上。
[0003]現(xiàn)有汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動裝置中，為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和扭矩的空間傳遞，往往使用萬向節(jié)將施加給轉(zhuǎn)向管柱上端方向盤的運(yùn)動和扭矩傳遞到轉(zhuǎn)向器。單個萬向節(jié)具有不等速性，時輕時重的轉(zhuǎn)向力波動會直接影響駕駛員的操控感，提高疲勞感；同時，由于波動而引起的動載荷會加速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中零部件的磨損。兩個萬向節(jié)的配合使用雖然可以有效降低轉(zhuǎn)向力的波動，但是由于受到轉(zhuǎn)向硬點(diǎn)、系統(tǒng)布置和前艙空間等方面的限制，實(shí)際很難實(shí)現(xiàn)等速傳遞。為了改善以上不足，準(zhǔn)等速的雙聯(lián)式萬向節(jié)被應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中；但是該類萬向節(jié)并不是真正的等速傳動，并且雙聯(lián)式萬向節(jié)的輸入軸和輸出軸均需要被約束軸向位移和徑向位移，因此直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置的非常復(fù)雜，布置難度非常大;特別是一些汽車為了提高碰撞時的安全性，在雙聯(lián)式萬向節(jié)輸入端的軸線上安裝波紋箱，從而導(dǎo)致萬向節(jié)輸入軸的自由度更加難以被約束。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成式等速萬向節(jié)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采取下述技術(shù)方案:
[0006]本實(shí)用新型所述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成式等速萬向節(jié)，包括上端與汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中間軸相連接的輸入軸和下端與汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向器相連接的輸出軸，所述輸入軸的下端固定套裝有第一節(jié)叉，所述輸出軸的上端固定套裝有第二節(jié)叉，在所述第一節(jié)叉和第二節(jié)叉之間設(shè)置有相互對稱的主動節(jié)叉和從動節(jié)叉，所述主動節(jié)叉的連接耳通過第一十字軸與所述第一節(jié)叉的連接耳相連接，所述從動節(jié)叉的連接耳通過第二十字軸與所述第二節(jié)叉的連接耳相連接，主動節(jié)叉與從動節(jié)叉同軸對接為一體;所述第一節(jié)叉端部設(shè)置有延伸至主動節(jié)叉內(nèi)的球頭，所述第二節(jié)叉端部設(shè)置有延伸至從動節(jié)叉內(nèi)的內(nèi)設(shè)有螺旋彈簧的圓柱形球碗，所述球頭與所述球碗相互鉸接，球頭與球碗內(nèi)的所述螺旋彈簧相貼合。
[0007]所述主動節(jié)叉與所述從動節(jié)叉對接處的外周面上設(shè)置有與外部防塵套相卡接的第一凹槽，所述第一節(jié)叉與輸入軸連接處的外周面上設(shè)置有與外部防塵套相卡接的第二凹槽，所述第二節(jié)叉與輸出軸連接處的外周面上設(shè)置有與外部防塵套相卡接的第三凹槽。
[0008]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，易于布置，安全性及穩(wěn)定性高，實(shí)現(xiàn)方向盤和轉(zhuǎn)向器之間的等速傳遞。通過在輸入軸和輸出軸上套裝第一節(jié)叉和第二節(jié)叉，并通過主動節(jié)叉和從動節(jié)叉將其連接，實(shí)現(xiàn)將汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置在同一平面上，使布置更加合理和方便，增大汽車前艙空間，最大程度地減小了轉(zhuǎn)向力的波動，實(shí)現(xiàn)方向盤和轉(zhuǎn)向器之間的轉(zhuǎn)速同步；同時，通過第一十字軸相互連接的第一節(jié)叉和主動節(jié)叉限制了輸入軸的軸向位移和徑向位移，為中間軸提供支撐，使中間軸上能夠安裝波紋箱，提高車輛的安全性;球頭與內(nèi)裝有螺旋彈簧的球碗相鉸接，不僅能為第一節(jié)叉提供軸向和徑向的支撐力，同時還可以起到緩沖和彌補(bǔ)裝配誤差的作用。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是圖1中輸入軸-球頭、球碗鉸接點(diǎn)-輸出軸處于同一平面的剖視圖。
[0011]圖3是圖1中除去主動節(jié)叉、從動節(jié)叉、第一十字軸和第二十字軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1-3所示，本實(shí)用新型所述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成式等速萬向節(jié)，包括上端與汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中間軸相連接的輸入軸I和下端與汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向器相連接的輸出軸2，輸入軸I的下端固定套裝有其連接耳向外延伸的第一節(jié)叉3，輸出軸2的上端固定套裝有其連接耳向外延伸的第二節(jié)叉4，在第一節(jié)叉3和第二節(jié)叉4之間設(shè)置有相互對稱的主動節(jié)叉5.1和從動節(jié)叉5.2，主動節(jié)叉5.1的連接耳通過軸端套裝有軸承座的第一十字軸6與第一節(jié)叉3的連接耳相連接，從動節(jié)叉5.2的連接耳通過軸端套裝有軸承座的第二十字軸7與第二節(jié)叉4的連接耳相連接，主動節(jié)叉5.1與從動節(jié)叉5.2同軸對接為一體;第一節(jié)叉3端部設(shè)置有延伸至主動節(jié)叉5.1內(nèi)的球頭8，第二節(jié)叉4端部設(shè)置有延伸至從動節(jié)叉5.2內(nèi)的圓柱形球碗10，球碗10內(nèi)設(shè)置有螺旋彈簧9，球頭8與球碗10相互鉸接，球頭8與球碗10內(nèi)的螺旋彈簧9相貼合，螺旋彈簧9的設(shè)置不僅能為第一節(jié)叉3提供軸向和徑向的支撐力，同時可以起到緩沖和彌補(bǔ)裝配誤差的作用。
[0013]為了防止灰塵進(jìn)入，在本裝置的外部設(shè)置有外部防塵套，主動節(jié)叉5.1與從動節(jié)叉
5.2對接處的外周面上設(shè)置有與外部防塵套相卡接的第一凹槽11，第一節(jié)叉3與輸入軸I連接處的外周面上設(shè)置有與外部防塵套相卡接的第二凹槽12，第二節(jié)叉4與輸出軸2連接處的外周面上設(shè)置有與外部防塵套相卡接的第三凹槽13。
[0014]根據(jù)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置需求，首先轉(zhuǎn)向器輸入軸和上轉(zhuǎn)向管柱的軸線已經(jīng)被布置在同一個平面內(nèi)，同時，球頭8與球碗10的鉸接點(diǎn)、輸入軸I和輸出軸2也在一個平面內(nèi)，因此只需將上轉(zhuǎn)向管柱、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的中間軸和輸入軸I按照由上至下的順序進(jìn)行同軸裝配，并將輸出軸2與轉(zhuǎn)向器輸入軸進(jìn)行同軸裝配，便能實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)位于同一個平面內(nèi)。為實(shí)現(xiàn)等速傳動，球頭8與球碗10的鉸接點(diǎn)到第一^h字軸6中心的距離與到第二十字軸7中心的距離相等，使對接為一體的主動節(jié)叉5.1和從動節(jié)叉5.2只能繞其軸線旋轉(zhuǎn);根據(jù)幾何知識可知，此時主動節(jié)叉5.1軸線和輸入軸I軸線間的夾角與從動節(jié)叉5.2軸線和輸出軸2軸線間的夾角相等，同時，主動節(jié)叉5.1和從動節(jié)叉5.2為同軸對接，其兩軸線重合，即夾角為180°，根據(jù)兩個萬向節(jié)配合使用的原理可知，此時可以達(dá)到等速傳動的目的。由于第一十字軸6限制了輸入軸I的軸向位移和徑向位移，因此與輸入軸I相連接的中間軸下端有了支撐，配合螺旋彈簧9給第一節(jié)叉3提供的軸向和徑向支撐力，便可以在中間軸上安裝波紋箱，大大提高了汽車在碰撞時的安全性。
【主權(quán)項】
1.一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成式等速萬向節(jié)，其特征在于:包括上端與汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中間軸相連接的輸入軸(I)和下端與汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向器相連接的輸出軸(2)，所述輸入軸(I)的下端固定套裝有第一節(jié)叉(3)，所述輸出軸(2)的上端固定套裝有第二節(jié)叉(4)，在所述第一節(jié)叉(3)和第二節(jié)叉(4)之間設(shè)置有相互對稱的主動節(jié)叉(5.1)和從動節(jié)叉(5.2)，所述主動節(jié)叉(5.1)的連接耳通過第一十字軸(6)與所述第一節(jié)叉(3)的連接耳相連接，所述從動節(jié)叉(5.2)的連接耳通過第二十字軸(7)與所述第二節(jié)叉(4)的連接耳相連接，主動節(jié)叉(5.1)與從動節(jié)叉(5.2)同軸對接為一體;所述第一節(jié)叉(3)端部設(shè)置有延伸至主動節(jié)叉(5.1)內(nèi)的球頭(8)，所述第二節(jié)叉(4)端部設(shè)置有延伸至從動節(jié)叉(5.2)內(nèi)的內(nèi)設(shè)有螺旋彈簧(9 )的圓柱形球碗(1 )，所述球頭(8 )與所述球碗(10)相互鉸接，球頭(8 )與球碗(1 )內(nèi)的所述螺旋彈簧(9)相貼合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成式等速萬向節(jié)，其特征在于:所述主動節(jié)叉(5.1)與所述從動節(jié)叉(5.2)對接處的外周面上設(shè)置有與外部防塵套相卡接的第一凹槽(11)，所述第一節(jié)叉(3)與輸入軸(I)連接處的外周面上設(shè)置有與外部防塵套相卡接的第二凹槽(12)，所述第二節(jié)叉(4)與輸出軸(2)連接處的外周面上設(shè)置有與外部防塵套相卡接的第三凹槽(13)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成式等速萬向節(jié)，包括上端與中間軸相連接的輸入軸和下端與轉(zhuǎn)向器相連接的輸出軸，輸入軸的下端固定套裝有第一節(jié)叉，輸出軸的上端固定套裝有第二節(jié)叉，在第一、第二節(jié)叉之間設(shè)置有主動節(jié)叉和從動節(jié)叉，主動節(jié)叉的連接耳通過第一十字軸與第一節(jié)叉的連接耳相連接，從動節(jié)叉的連接耳通過第二十字軸與第二節(jié)叉的連接耳相連接，主動節(jié)叉與從動節(jié)叉同軸對接為一體；第一節(jié)叉端部設(shè)置有延伸至主動節(jié)叉內(nèi)的球頭，第二節(jié)叉端部設(shè)置有延伸至從動節(jié)叉內(nèi)的內(nèi)設(shè)有螺旋彈簧的球碗，球頭與球碗相鉸接，球頭與螺旋彈簧相貼合。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，易于布置，安全性及穩(wěn)定性高，實(shí)現(xiàn)方向盤和轉(zhuǎn)向器之間的等速傳遞。
【IPC分類】B62D1/20, F16D3/26
【公開號】CN205260659
【申請?zhí)枴緾N201521084570
【發(fā)明人】徐成強(qiáng), 李永波, 劉永, 孫利平, 盛猛, 楚斌峰, 王煒, 韓廷廷, 郭龍海, 王愛紅, 秦銀龍
【申請人】鄭州日產(chǎn)汽車有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月23日