CN104154135A - 改进的等速传动轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进的等速传动轴，其包括有中间轴，中间轴两端分别设有第一花键与第二花键，第一花键连接有外球笼，第二花键连接有内球笼，内球笼沿轴向滑动插套于第二花键上，第二花键两端分别设有凸台与限位块，凸台成型于中间轴外表面，限位块固定于第二花键外端面，所述内球笼包括有星形套、环形钟形壳、滚珠及保持架，星形套外表面与环形钟形壳内壁均成型有位置相对应的沟槽，且每两条相邻的沟槽均呈“八”字型分布，所述保持架窗口使滚珠可沿周向方向移动但限制滚珠发生轴向位移。本发明在保证整体强度的前提下充分利用中间轴的长度来实现最大的位移量，同时改进了内球笼结构，使内球笼在满足大角度旋转的同时具有轴向位移。

Description

改进的等速传动轴

技术领域：

本发明涉及汽车传动结构技术领域，尤其涉及一种改进的等速传动轴。

背景技术：

等速传动轴是把两个轴线不重合的轴连接起来，并使两轴以相同的角速度传递运动的机构，其作用是将发动机的动力从变速器传递到汽车轮，满足车辆传动轴外端转角的要求。

现有的等速传动轴通常包括中间轴及与中间轴两端连接的球笼，车轮在转向时，中间轴需要轴向移动的同时还需要兼顾转角，顾传统的传动轴通常是一端安装可转动的球笼，而另一端安装实现轴向移动的球笼，但是这种结构的轴向位移量以及转动角度都受到很大的限制，无法满足现有车辆的要求。

针对这个问题，本领域技术人员不断地进行改进与试验，例如专利号为200910302014.8具有可伸缩中间轴的等速传动轴，在中间轴上增加了沿轴向移动的功能，在两端均连接可实现大角度转动的球笼，这种结构虽然可同时兼顾大的轴向位移量与大角度转动，但是中间轴是长期受到大扭力，这样在强度上受到了很大影响，对适合使用的车辆有一定限制。

又例如专利号为201320382610.3一种等速驱动轴，通过球笼插套在中间轴上的花键滑动来，位移量非常有限而且需要增加移动端球笼钟形壳的空间来实现，增加成本，也影响强度，除此之外，现有的花键两端未增加限位结构或者通过在花键上加工环形槽放置卡簧来进行限位，使位于卡簧外侧面的花键长度无法得到利用。

发明内容：

本发明的目的就是为了解决现有问题，而提供一种改进的等速传动轴，可以在保证整体强度的前提下充分利用中间轴的长度来实现最大的位移量，同时改进了内球笼结构，使内球笼在满足大角度旋转的同时具有轴向位移。

本发明的技术解决措施如下：

改进的等速传动轴，其包括有中间轴，所述中间轴两端分别设有第一花键与第二花键，所述第一花键连接有外球笼，所述第二花键连接有内球笼，所述内球笼沿轴向滑动插套于第二花键上，所述第二花键两端分别设有凸台与限位块，所述凸台成型于中间轴外表面，所述限位块固定于第二花键外端面，凸台与限位块防止内球笼在滑动时脱离第二花键。

作为优选，所述限位块外形尺寸大于第二花键外形尺寸且限位块侧面紧贴于第二花键外端面。

作为优选，所述内球笼包括有与第二花键相配合的星形套、环形钟形壳、滚珠及保持架。

作为优选，所述的星形套外表面与环形钟形壳内壁均成型有位置相对应的沟槽，同一外表面或同一内壁上每两条相邻的沟槽均呈“八”字型分布，且每两条相邻沟槽轴线投影线的夹角大小相等，方向相反，且夹角大小为20~40°。 

作为优选，所述保持架为环形且开设有与钢球相配合的窗口，所述每个窗口沿保持架外周缘周向方向的长度A大于等于每条沟槽沿周向方向的长度B，窗口使滚珠可沿周向方向移动但限制滚珠发生轴向位移。

作为优选，所述的星形套中心处直径至其两端的直径为渐缩型，星形套可沿径向转动。

作为优选，所述第二花键沿轴向的长度L为1.5~2倍的星形套轴向厚度M。

作为优选，所述的“八”字型沟槽最佳为三对，且沿中心轴均匀分布。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过内球笼插套于中间轴一端的第二花键上来实现轴向滑移，且两端增加了限位结构，第二花键外端面固定限位块，使整个第二花键的长度都能得到充分利用；

2、本发明改进了内球笼结构，采用环形钟形壳，“八”字型沟槽，同时保持架窗口使滚珠可沿周向方向移动但限制滚珠发生轴向位移，使内球笼达到满足大角度转动的同时具有轴向位移；

3、本发明结构在实现内球笼沿第二花键滑移的同时结合改进的内球笼，大大缩减了中间轴第二花键的轴向长度，节省材料成本。

附图说明：

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明内球笼端的分解示意图；

图3为本发明第二花键端结构示意图；

图4为本发明星形套结构示意图；

图5为本发明保持架的剖面示意图。

图中：1、中间轴；2、外球笼；3、内球笼；4、限位块；11、第二花键；12、凸台；31、星形套；32、环形钟形壳；33、滚珠；34、保持架；35、沟槽；341、窗口；第二花键长度L；星形套轴向厚度M；窗口周向方向长度A；沟槽周向方向长度B。

具体实施方式：

如图1-5所示，改进的等速传动轴，其包括有中间轴1，所述中间轴1两端分别设有第一花键与第二花键11，所述第一花键连接有外球笼2，所述第二花键11连接有内球笼3，所述内球笼3沿轴向滑动插套于第二花键11上，所述第二花键11两端分别设有凸台12与限位块4，所述凸台12成型于中间轴1外表面，所述限位块4固定于第二花键11外端面，凸台12与限位块4用于防止内球笼脱离花键而影响传动。

具体地，所述限位块4外形尺寸大于第二花键11外形尺寸且限位块4侧面紧贴于第二花键11外端面，限位块4与第二花键11外端面固定连接可以为焊接，也可以为螺接或其他固定连接方式，且限位块4外形可以为多边形，圆形做为最优选，限位块4的厚度大于4mm，厚度太薄会导致强度低而影响限位作用。

具体地，所述内球笼3包括有与第二花键11相配合的星形套31、环形钟形壳32、滚珠33及保持架34。

具体地，所述的星形套31外表面与环形钟形壳32内壁均成型有位置相对应的沟槽35，同一外表面或同一内壁上每两条相邻的沟槽35均呈“八”字型分布，且每两条相邻沟槽35轴线投影线的夹角大小相等，方向相反，且夹角大小为20~40°。 

具体地，所述保持架34为环形且开设有与滚珠33相配合的窗口341，所述每个窗口341沿保持架34外周缘周向方向的长度A大于等于每条沟槽35沿周向方向的长度B，窗口341使滚珠33可沿周向方向移动但限制滚珠发生轴向位移。

具体地，所述的星形套31中心处直径至其两端的直径为渐缩型，星形套31位于环形钟形壳32内可径向转动。

具体地，所述第二花键11沿轴向的长度L为1.5~2倍的星形套31轴向厚度M。

具体地，所述的“八”字型沟槽35最佳为三对，且沿中心轴均匀分布。

本发明的工作原理为：内球笼3的环形钟形壳32与驱动装置连接，环形钟形壳32转动时带动星形套31转动，从而通过中间轴1传动至外球笼2，实现车轮驱动。

在工作过程中，需要实现转向的同时还需要满足具有轴向的伸缩位移，本发明通过内球笼3插套于中间轴1一端的第二花键11上实现轴向伸缩位移，且第二花键11两端设置的凸台12与限位块4保证内球笼3不脱离第二花键11而影响传动，除此之外，改进了内球笼3结构，采用环形钟形壳32，“八”字型沟槽35，同时保持架34窗口341使滚珠33可沿周向方向移动但限制滚珠33发生轴向位移，如图2、图4、图5所示，沟槽35均是倾斜的，故滚珠33的滚动路线也为倾斜，倾斜的路线可以分解成轴向位移与周向位移，故保持架34窗口341满足滚珠33具有沿周向滚动的位移量，则环形钟形壳32可以具有轴向方向的位移量，从而相比传统的中间轴1，在第二花键11长度相同时，轴向位移量得到有效提高，节约材料成本，而且不影响整体强度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.改进的等速传动轴，其包括有中间轴（1），所述中间轴（1）两端分别设有第一花键与第二花键（11），所述第一花键连接有外球笼（2），所述第二花键（11）连接有内球笼（3），其特征在于：所述内球笼（3）沿轴向滑动插套于第二花键（11）上，所述第二花键（11）两端分别设有凸台（12）与限位块（4），所述凸台（12）成型于中间轴（1）外表面，所述限位块（4）固定于第二花键（11）外端面，凸台（12）与限位块（4）防止内球笼（3）在滑动时脱离第二花键（11）。

2.根据权利要求1所述改进的等速传动轴，其特征在于：所述限位块（4）外形尺寸大于第二花键（11）外形尺寸且限位块（4）侧面紧贴于第二花键（11）外端面。

3.根据权利要求1所述改进的等速传动轴，其特征在于：所述内球笼（3）包括有与第二花键（11）相配合的星形套（31）、环形钟形壳（32）、滚珠（33）及保持架（34）。

4.根据权利要求3所述改进的等速传动轴，其特征在于：所述的星形套（31）外表面与环形钟形壳（32）内壁均成型有位置相对应的沟槽（35），同一外表面或同一内壁上每两条相邻的沟槽（35）均呈“八”字型分布，且每两条相邻沟槽（35）轴线投影线的夹角大小相等，方向相反，且夹角大小为20~40°。

5.根据权利要求3或4所述改进的等速传动轴，其特征在于：所述保持架（34）为环形且开设有与滚珠（33）相配合的窗口（341），所述每个窗口（341）沿保持架（34）外周缘周向方向的长度A大于等于每条沟槽（35）沿周向方向的长度B，窗口（341）使滚珠（33）可沿周向方向移动但限制滚珠发生轴向位移。

6.根据权利要求3所述改进的等速传动轴，其特征在于：所述的星形套（31）中心处直径至其两端的直径为渐缩型，星形套（31）位于环形钟形壳（32）内可径向转动。

7.根据权利要求1或3所述改进的等速传动轴，其特征在于：所述第二花键（11）沿轴向的长度L为1.5~2倍的星形套（31）轴向厚度M。