[发明专利]可伸缩式双十字轴万向节的转向轴

说明书

技术领域

本发明涉及汽车转向系统，特别是一种可伸缩式双十字轴万向节的转向轴。

背景技术

汽车转向盘到转向器之间的转轴称为转向轴，目前许多车型的转向轴都采用了十字轴万向节万向传动装置，以补偿由于部件在车上的安装误差和安装基体，即驾驶室、车架变形所造成的二者轴线实际上的不重合。极大多数的现代载货汽车其驾驶室均可向前倾翻，以便于汽车发动机的维修。由于万向传动装置铰接点与驾驶室向前倾翻的转动中心不重合，而转向轴的总长度是固定不变的，无法满足驾驶室向前倾翻时将被拉长的条件。在驾驶室向前倾翻时，必须把转向轴从中间分开，驾驶室回落后又必须把转向轴分开部分连接起来，给汽车的使用和维修带来诸多不便，并存在安全隐患。与转向盘相连的转向轴上部的轴线和与转向器相连的转向轴下部的轴线，因汽车整体布置的需要不可能都是重合的，单个十字轴万向节万向传动装置，无法实现等角速传动，造成同等转向盘转角，在不同转向盘位置，转向器输出转角不相等的状况，驾驶员来自转向盘的路感不好。

发明内容

本发明提出一种可伸缩式双十字轴万向节的转向轴，它能克服上述问题。

本发明提供的这种可伸缩式双十字轴万向节的转向轴，其特征是整个转向轴分为上、中、下三段，转向轴上段装于转向管柱内并可自由地在转向管柱内转动；转向轴上段的上端与转向盘用渐开线花键相连、下端与第一十字轴万向节主动叉用渐开线花键相连；第一十字轴万向节从动叉与转向轴中段焊接，转向轴中段在外表面全长范围内均加工为矩形外齿花键，插入加工成内齿花键的转向轴花键套内并可自由地在转向轴花键套内轴向滑动，实现可伸缩结构；转向轴花键套与第二十字轴万向节主动叉焊接，第二十字轴万向节从动叉与转向器总成上的转向轴下段用渐开线花键相连接，转向器总成用螺栓、螺母连接在车架上。

所述的转向管柱外圆柱面上焊有与驾驶室相关部件连接的上支架。

所述的转向管柱外圆柱面上还焊有用于安装组合开关的组合开关支架。

所述的可伸缩式双十字轴万向节的转向轴，位于转向轴中段上、下端的两个十字轴万向节结构，在第一万向节主、从动叉两轴间夹角α₁与第二万向节主、从动叉两轴间的夹角α₂相等时，由转向轴上段到下段为等角速传动。

本发明的整个转向轴结构紧凑，连接牢固，设计布置方便。只要在设计布置时，保证第一万向节主、从动叉两轴间夹角α₁与第二万向节主、从动叉两轴间的夹角α₂相等；就可以实现转向轴上段和下段不在同一轴线条件下的等角速传动，使驾驶员能有较好的来自转向盘的路感。可伸缩式的结构可以满足驾驶室向前倾翻时，转向轴被拉长的条件。还可以在汽车碰撞时，吸收部分能量，降低驾驶员被转向盘顶伤的可能性。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是本发明中图1的A-A剖视图，即转向轴上段与转向管柱装配关系示意图。

图3是本发明中图1的B-B剖视图，即转向轴中段与转向轴花键套装配关系示意图。

图4是本发明中图1的C-C剖视图，即第二万向节从动叉与转向器总成上的转向轴下段连接结构示意图。

图5是十字轴万向节传动的不等速特性原理示意图。

图6是双十字轴万向传动装置等速传动原理示意图。

图中各标号：1-车架，2-转向器总成，3-M12×30螺栓，4-φ12垫圈，5-φ12弹簧垫圈，6-M12螺母，7-万向节锁紧螺栓，8-φ10弹簧垫圈，9-M10×1螺母，10-转向盘，11-转向盘锁紧螺母，12-转向盘锁紧螺母垫圈，13-转向轴上段，14-组合开关支架，15-上支架，16-转向管柱，17-第一万向节，18-转向轴中段，19-转向轴花键套，20-第二万向节，21-卡环，22滚动轴承，23油杯。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。