[发明专利]一种可溃断式传动轴

说明书

技术领域

本发明涉及汽车转向机构的技术领域，具体涉及一种可溃断式传动轴。

背景技术

目前，汽车都需要安装一套可靠的转向传动装置，但是目前的转向传动装置普遍存在以下缺点：

只能传递扭矩，转向轴轴向受力可以伸缩，但是如果同时受到径向力，中间轴轴向伸缩就会受到很大影响甚至失效；

目前的转向传动轴不可以伸缩，碰撞比较严重时会导致方向盘后移，对驾驶员造成伤害。

发明内容

本发明的目的是提出一种结构简单，于汽车碰撞时可以溃缩吸能并且自动断开的可溃断式传动轴。

根据本发明提出的可溃断式传动轴，包括上花键套管、上花键轴、下花键套管以及与下万向节总成固定连接的下花键轴，所述上花键轴的两端分别套于上花键套管以及下花键套管内，下花键轴的上端套于下花键套管内，所述上花键套管的上端与上万向节叉固定连接，下端通过连接套与下花键套管连接，所述连接套由尼龙或塑料制成，上花键轴的下端面与下花键轴的上端面为相对的剪切斜面，所述上花键轴的上端面到上万向节叉的距离大于或等于上花键轴的下端面到连接套的下端的距离并且小于或等于上花键轴的下端面到连接套的上端的距离，上花键轴通过定位销与上花键套管和/或下花键套管固定，所述定位销由尼龙或塑料制成。

本发明的可溃断式传动轴，依靠上万向节叉、下万向节总成以及两者之间的花键传递扭矩；在汽车发生碰撞时，会导致转向管柱整体向下溃缩或者前舱向驾驶舱侵入，上述两种情况下，都会使下花键轴与上花键轴碰撞接触，固定上花键轴的由尼龙或塑料等可被剪切材料制成的定位销会被切断，从而上花键轴的上端面会运动至接触上万向节叉，此时上花键轴的下端面和下花键轴的上端面的位置对应连接套的位置，上花键轴的下端面和下花键轴的上端面会相互剪切，产生径向力，进而撑破由尼龙或塑料等可被剪切材料制成的连接套，最终整个传动轴会从连接套处断开。此外，即使本发明在溃缩的同时受到径向力，传动轴只会在连接套处弯曲变形，不影响上花键轴和下花键轴的溃缩吸能。

所述连接套的侧面对应所述剪切斜面的剪切方向设有轴向开缝或者轴向排列的针孔剪切带。连接套上设置轴向开缝或者轴向排列的针孔剪切带可以保证连接套会在碰撞时可以被撑破，防止传动轴溃断失效；并且所述剪切带不能设置成径向，影响传动轴传递扭矩的可靠性。

所述下花键套的下端与下花键轴的光轴上套有防脱卡子，所述防脱卡子的一端固定在下花键套管上，防脱卡子的另一端为一卡环，该卡环的直径大于下花键轴的光轴的直径而小于下花键轴的花键外圆的直径。由于此类传动轴两端使用的是两不等速万向节，需要设计两个不等速万向节的相位角，使力矩波动尽可能降低，这样就要求传动轴在运输或者装配过程中不能从花键套管里脱出，以免引起力矩波动或者其他问题，所以设置防脱卡子。

本发明的可溃断式传动轴，在汽车发生碰撞事故时可以溃缩吸能，溃缩一定程度后传动轴可以自动断开，使传动轴对转向管柱的溃缩影响降到最低，有效保护驾驶员的安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1沿轴向的剖视图；

图3是图1沿定位销方向的轴向剖视图；

图4是汽车碰撞时本发明的传动轴发生溃缩的状态示意图；

图5是本发明的传动轴溃断后的状态示意图；

图6是本发明的连接套的结构示意图；

图7是本发明的防脱卡子的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。

如图1，本发明的可溃断式传动轴包括上花键套管2、上花键轴3、下花键套管4以及与下万向节总成6固定连接的下花键轴5，上花键轴3的两端分别套于上花键套管2以及下花键套管4内，下花键轴5的上端套于下花键套管4内，上花键套管2的上端与上万向节叉1固定连接，下端通过连接套7与下花键套管4连接，连接套7由尼龙或塑料制成，上花键轴3的下端面与下花键轴5的上端面为相对的剪切斜面，上花键轴3的上端面到上万向节叉1的距离大于或等于上花键轴3的下端面到连接套7的下端的距离并且小于或等于上花键轴3的下端面到连接套7的上端的距离，上花键轴3通过定位销8与上花键套管2和下花键套管4固定，定位销8由尼龙或塑料制成。

连接套7的侧面对应剪切斜面的剪切方向设有轴向开缝71。这样就可以保证连接套7会在碰撞时可以被撑破，防止传动轴溃断失效。作为另一种实施方式，也可以选择设置轴向针孔剪切带代替轴向开缝71的作用。