CN112373555B - 一种自保护的汽车转向轴 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自保护的汽车转向轴，包括第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴之间通过十字轴相连，第一转轴远离第二转轴一端设置有自保护机构；自保护机构包括传动轴，传动轴上设置有若干卡合槽，传动轴上套设有转动轴上压合传动机构，压合传动机构包括环形的支撑套，支撑套的长度方向的两端均设置有密封板；支撑套内设置有若干支撑板，相邻两个支撑板之间设置有压合板，压合板远离支撑套一侧设置有用于卡接在卡合槽中的卡合条，压合板和支撑套之间设置有使压合板远离支撑套的压簧，压合板、支撑套、密封板以及支撑板之间形成高压油腔，支撑套上设置有注油机构。本申请具有防止扭矩过大使得转向轴断裂的效果。

Description

一种自保护的汽车转向轴

技术领域

本申请涉及转向轴加工设备的领域，尤其是涉及一种自保护的汽车转向轴。

背景技术

目前相关的汽车转向轴包括第一转轴和第二转轴，第一转轴的一端固定设有一对第一凸耳，两个第一凸耳上均设置有第一轴孔，第二转轴的一端固定有一对第二凸耳，两个第二凸耳上均设置有第二轴孔，两个第一轴孔上通过轴承转动连接有一个十字轴，十字轴的另外两个自由端和第二轴孔之间通过转轴转动连接，同时第一轴孔和第二轴孔上均设置有卡槽，卡槽内递接有开口垫片，用于防止轴承掉落，开口垫片上设置有一对用于夹持的夹孔。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有当扭矩过大时容易产生敌意转轴、第二转轴或者十字轴断裂的缺陷，从而照成转向轴使用寿命降低。

发明内容

为了保证转向轴的使用寿命，本申请提供一种自保护的汽车转向轴。

本申请提供的一种自保护的汽车转向轴采用如下的技术方案：

一种自保护的汽车转向轴，包括第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴之间通过十字轴相连，所述第一转轴远离第二转轴一端设置有自保护机构；

所述自保护机构包括固定在第一转轴远离第一转轴一端的传动轴，所述传动轴上设置有若干卡合槽，所述传动轴上套设有转动轴上压合传动机构，所述压合传动机构包括环形的支撑套，所述支撑套的长度方向的两端均设置有密封板；

所述支撑套内设置有若干支撑板，相邻两个支撑板之间设置有压合板，所述压合板远离支撑套一侧设置有用于卡接在卡合槽中的卡合条，压合板和支撑套之间设置有使压合板远离支撑套的压簧，所述压合板、支撑套、密封板以及支撑板之间形成高压油腔，所述支撑套上设置有注油机构。

通过采用上述技术方案，通过注油机构向高压油腔内注入高压油，从而使得压合板压紧在支撑板上，同时卡合条嵌入卡合槽中，从而使得传动套转动的同时带动嵌合在卡合槽中的卡合条转动，从而带动压合板和支撑套转动；传动扭矩过大时，卡合条从卡合槽中被顶出，从而使得压合板和支撑板之间的产生间隙，从而使得高压油腔内的液压油流进传动套和压合板之间，从而使得压合板所受压力不够而无法与传动套发生传动，从而使得输出轴停止转动，进而防止了负载过大，扭矩过大而使得第一转轴、十字轴或者第二转轴断裂。

优选的，所述注油机构包括注油口和密封口，所述注油口的侧壁设置有与高压油腔连通的注油管，所述密封口内螺接有密封螺钉，所述密封螺钉伸入注油管中。

通过采用上述技术方案，旋转密封螺钉，使得密封螺钉从注油管中退出，从而使得注油管连通，从而通过注油口向密封腔内注油，达到油压需求值后，将密封螺钉螺入注油管中封闭注油管，从而保证了高压油腔内的真实油压和预设油压的误差，进而保证了当一转轴上的扭矩达到预设值时，能及时顶开压合板，从而保证自保护功能的正常性，同时可以防止油压过低，没有达到规定扭矩时就打开，从而使得传动功能丧失。

优选的，所述注油口内可拆卸连接有密封套，所述密封套的外侧壁上设置有橡胶圈。

通过采用上述技术方案，密封套和橡胶圈的设置防止了外部灰尘的进入，从而保证了高压油腔不被污染，进而保证了自保护功能的正常进行。

优选的，所述传动轴的一端固定有第一法兰盘，所述第一转轴远离第二转轴一侧的侧壁上固定有第二法兰盘，所述第一法兰盘和第二法兰盘通过螺栓固定连接。

通过采用上述技术方案，使得传动轴和第二传动轴可拆卸连接，进而可以通过更换整体自保护机构，来对转向轴进行维修，从而保证了转向轴自保护功能和传动功能的正常性。

优选的，所述传动轴远离第一法兰盘一侧通过销件可拆卸连接有传动套，所述卡合槽设置在传动套上。

通过采用上述技术方案，卡合槽设置在传动套上，从而使得卡合条和卡合槽过渡磨损后，可单独更换传动套来保证传动动能的正常性。

优选的，所述密封板为环形板，所述密封板通过螺栓与支撑套密封固定连接，所述密封板和传动轴之间通过轴承转动连接。

通过采用上述技术方案，密封板通过螺栓与支撑套之间通过螺栓固定连接，以便于将密封板从支撑套上拆下，从而便于对支撑套内的部件进行维修更换，同时密封板和传动轴之间通过轴承转动连接，从而对支撑套起到对中支撑作用，进而防止了支撑板和传动轴之间的接触，从而保证了自保护功能的正常。

优选的，所述传动套上设置有溢油口，所述传动轴上设置有溢油管，所述第一转轴远离第二转轴一端设置有若干进油口，所述进油口沿第一转轴轴向均匀设置，所述第一转轴和十字轴连接处设置有出油口，所述第一转轴内设置有输油管，所述输油管的两端分别与进油口和出油口相连。

通过采用上述技术方案，从而使得高压油腔内的液压油通过溢油口经溢油管导向进油口，然后经过输油管导向出油口，对十字轴进行润滑，从而保证了传动的稳定性，同时节约了液压油。

优选的，所述第二转轴远离第一转轴一侧设置有插接槽，所述插接槽内设置有用于卡合方向盘的内齿环，所述内齿环靠近第一转轴一侧的插接槽内设置有错位缓冲机构。

通过采用上述技术方案，使得方向盘可伸缩置于插接槽内，并与内齿环发生传动，进而带动第二转轴转动，同时错位缓冲机构可以对第二转轴的轴向受力起到缓冲作用，从而保证了第二转轴的轴向力。

优选的，所述错位缓冲机构包括沿第二转轴至第一转轴方向依次设置的，可逆缓冲组件和不可逆缓冲组件，所述可逆缓冲组件包括固定在插接槽内壁上的抵接块，所述抵接块和内齿环之间设置有缓冲弹簧，所述抵接块上设置有断裂槽。

通过采用上述技术方案，错位缓冲机构包括可逆缓冲组件和不可逆缓冲组件，当收到冲击力较小时，经过可逆缓冲组件进行缓冲吸收能量后，可通过缓冲弹簧恢复原位，从而保证转向轴的正常使用。

优选的，所述抵接块和插接槽底壁之间设置有缓冲管，所述缓冲管为空心薄壁管，所述缓冲管侧壁上设置有若干菱形孔。

通过采用上述技术方案，当车辆受到碰撞后，先经缓冲弹簧缓冲吸收冲击力防止挤伤驾驶员，同时当冲击过大使得抵接块沿断裂槽断裂之后挤压在缓冲管上，使得缓冲管发生塑性变形，吸收冲击力后，不会反弹使得人员收到二次伤害。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过自保护机构防止转向轴扭矩过大而导致第一转轴、第二转轴和十字轴上断裂；

2.通过错位缓冲机构对第二转轴的轴向受力起到缓冲作用，从而达到对转向轴保护的同时，对驾驶人员起到保护作用。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例的整体剖视图。

图3是本实施例中自保护机构的内部结构示意图。

图4是图3中A部分的放大结构示意图。

图5是本实施例中转向轴的剖视图用于展示油路。

附图标记说明：1、第一转轴；2、第二转轴；3、十字轴；4、自保护机构；5、传动轴；6、支撑套；7、第一法兰盘；8、第二法兰盘；9、传动套；10、卡合槽；11、支撑板；12、压合板；13、卡合条；14、压簧；15、密封板；16、高压油腔；17、注油机构；18、注油口；19、密封口；20、注油管；21、密封螺钉；22、密封套；23、橡胶圈；24、嵌合槽；25、输出轴；26、第三法兰盘；27、溢油口；28、溢油管；29、进油口；30、出油口；31、输油管；32、插接槽；33、内齿环；34、错位缓冲机构；35、可逆缓冲组件；36、不可逆缓冲组件；37、抵接环；38、抵接台；39、抵接块；40、断裂槽；41、缓冲弹簧；42、缓冲管；43、菱形孔。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种自保护的汽车转向轴。参照图1，一种自保护的汽车转向轴包括第一转轴1和第二转轴2，第一转轴1和第二转轴2之间通过十字轴3传动相连。第一转轴1远离第二转轴2一端设置有自保护机构4。

参照图2和图3，自保护机构4包括传动轴5和套设在传动轴5上的支撑套6。传动轴5侧壁上固定有第一法兰盘7，第一转轴1远离第二转轴2一侧的侧壁上固定有第二法兰盘8，第一法兰盘7和第二法兰盘8之间通过螺栓连接，从而使得传动轴5可拆卸固定在第一转轴1上跟随第一转轴1转动。传动轴5远离第一法兰盘7一侧的套接有传动套9，传动套9通过销件与传动轴5传动相连，从而使得传动套9跟随传动轴5转动，同时可以更换传动套9以保证传动套9的正常传动能力。传动套9外侧壁上沿传动套9周向等间距设置有若干卡合槽10。支撑套6内壁上设置有若干支撑板11，支撑板11沿支撑套6周向均匀分布，且支撑板11沿支撑套6的径向设置，从而使得相邻两个支撑板11之间的距离沿远离支撑套6方向逐渐减少。支撑板11和传动套9之间间隙设置，本实施例中的间隙为4-6mm,以防止支撑板11跟随传动套9转动。相邻两个支撑板11之间设置有压合板12，压合板12的横截面呈扇环形，压合板12远离支撑套6一端固定有用于卡接在卡合槽10内的卡合条13。压合板12横截面的最大宽度大于相邻两支撑板11之间的最小距离，压合板12和支撑套6之间抵接有压簧14，压簧14使得压合板12的侧壁抵接在支撑板11上，从而达到密封状态，同时使得卡合条13压紧在卡合槽10内。支撑套6自身长度方向的两端通过螺钉密封固定连接有密封板15，密封板15为环形板。密封板15和传动轴5之间通过轴承连接，从而使得密封板15不跟随传动轴5转动，同时对传动套9起到支撑作用，避免支撑板11和传动套9接触。

参考图2和图3，压合板12、支撑套6、密封板15以及支撑板11之间形成高压油腔16，支撑套6上设置有向高压油腔16内注油的注油机构17。通过注油机构17向高压油腔16内注入高压油，从而使得压合板12压紧在支撑板11上，同时卡合条13嵌入卡合槽10中，从而使得传动套9转动的同时带动嵌合在卡合槽10中的卡合条13转动，从而带动压合板12和支撑套6转动。传动扭矩过大时，卡合条13从卡合槽10中被顶出，从而使得压合板12和支撑板11之间的产生间隙，从而使得高压油腔16内的液压油流进传动套9和压合板12之间，从而使得压合板12所受压力不够而无法与传动套9发生传动，从而使得输出轴25停止转动，进而防止了负载过大，扭矩过大而使得第一转轴1、十字轴3或者第二转轴2断裂。

参照图3和图4，注油机构17包括设置在支撑套6外侧壁上的注油口18和密封口19。密封口19的侧壁上设置有与高压油腔16相连通的注油管20。密封口19和注油管20整体的横截面呈“Y”型，密封口19内螺接有密封螺钉21，通过旋转密封螺钉21，使得密封螺钉21升入注油管20内，堵塞注油管20，从而达到封闭注油管20的作用。旋转密封螺钉21，使得密封螺钉21从注油管20中退出，从而使得注油管20连通，从而通过注油口18向密封腔内注油，达到油压需求值后，将密封螺钉21螺入注油管20中封闭注油管20，从而保证了高压油腔16内的真实油压和预设油压的误差。注油口18内卡接有密封套22，密封套22的外侧壁上套设有橡胶圈23，进油管上方的注油口18内侧壁上设置有供橡胶圈23嵌合的嵌合槽24，从而使得密封套22可拆卸连接在注油口18内，防止灰尘污染进油口29，进而污染高压油腔16导致自保护机构4功能丧失。

参照图1，支撑套6远离第一转轴1一侧的密封板15上固定有输出轴25，输出轴25远离支撑套6一端设置有第三法兰盘26用于连接外部转轴。

参照图5，传动套9的侧壁上设置有溢油口27，传动轴5上设置有溢油管28，溢油管28与溢油口27相连通，第一转轴1远离第二转轴2一侧设有若干进油口29，进油口29沿第一转轴1的轴线周向设置，当第一法兰盘7和第二法兰盘8通过螺栓固定连接时，进油口29和溢油管28相连通。第一转轴1和十字轴3连接处设置有出油口30，第一转轴1内部设置有输油管31的两端分别与进油口29和出油口30相连通。从而使得高压油腔16内的液压油通过溢油口27导向出油口30，对十字轴3进行润滑，从而保证了传动的稳定性，同时节约了液压油。

参照图2和图4，第二转轴2远离第一转轴1一端设置有插接槽32，插接槽32内固定有用于卡合方向盘的内齿环33，内齿环33通过销件和插接槽32内壁可拆卸连接。内齿环33和插接槽32底壁之间设置有错位缓冲机构34，用于防止第二转轴2轴向受力过大时第二转轴2弯曲或者断裂。同时内齿环33可拆卸连接以便于对错位缓冲机构34维修。

参照图2和图4，错位缓冲机构34包括沿内齿环33至插接槽32底壁方向依次设置的可逆缓冲组件35和不可逆缓冲组件36。可逆缓冲组件35包括抵接环37，插接槽32内壁上设置有供抵接环37抵接的抵接台38，抵接环37内壁上沿自身周向等间距设置有若干个抵接块39，抵接块39和抵接环37之间设置有断裂槽40。抵接块39靠接内齿环33一侧抵接有缓冲弹簧41。从而使得方向盘插接在插接槽32中，使得方向盘抵接在缓冲弹簧41上，当收到轴向冲击力时，缓冲弹簧41进行缓冲吸收冲击力，从而防止防止第一转轴1收到方向盘的作用力下弯折。在冲击力不大时缓冲弹簧41弹性变性，缓冲弹簧41变性后可恢复原来工作状态，从而保证了第二转轴2的实用寿命。

参照图2和图4，不可逆缓冲组件36为设置在抵触环和抵触槽之间的缓冲管42，缓冲管42为薄壁空心管，缓冲管42的内壁直径小于抵触环内壁直径，缓冲管42的侧壁上开设有若干横截面为菱形的菱形孔43，菱形孔43为通孔。使得缓冲管42在受到冲击力时，极易弯曲变形，从而吸收冲击力，同时变形之后不会复原。方向盘***第二转轴2中，当车辆受到碰撞后，先经缓冲弹簧41缓冲吸收冲击力防止挤伤驾驶员，同时当冲击过大使得抵接块39沿断裂槽40断裂之后挤压在缓冲管42上，使得缓冲管42发生塑性变形，吸收冲击力后，不会反弹使得人员收到二次伤害。当维修时，因内齿环33、抵触环和缓冲管42均为可拆卸连接，可以通过更换抵接环37和缓冲管42，从而保证传动轴5功能的正常使用。

本申请实施例一种自保护的汽车转向轴的实施原理为：通过注油机构17向高压油腔16内注入高压油，从而使得压合板12压紧在支撑板11上，同时卡合条13嵌入卡合槽10中，从而使得传动套9转动的同时带动嵌合在卡合槽10中的卡合条13转动，从而带动压合板12和支撑套6转动。传动扭矩过大时，卡合条13从卡合槽10中被顶出，从而使得压合板12和支撑板11之间的产生间隙，从而使得高压油腔16内的液压油流进传动套9和压合板12之间，从而使得压合板12所受压力不够而无法与传动套9发生传动，从而使得输出轴25停止转动，进而防止了负载过大，扭矩过大而使得第一转轴1、十字轴3或者第二转轴2断裂。此时液压油腔内的液压油通过溢油口27导向出油口30，对十字轴3进行润滑，从而保证了传动的稳定性，同时节约了液压油。

方向盘***第二转轴2中，当车辆受到碰撞后，先经缓冲弹簧41缓冲吸收冲击力防止挤伤驾驶员，同时当冲击过大使得抵接块沿断裂槽40断裂之后挤压在缓冲管42上，使得缓冲管42发生塑性变形，吸收冲击力后，不会反弹使得人员收到二次伤害。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自保护的汽车转向轴，其特征在于：包括第一转轴(1)和第二转轴(2)，所述第一转轴(1)和第二转轴(2)之间通过十字轴(3)相连，所述第一转轴(1)远离第二转轴(2)一端设置有自保护机构(4)；

所述自保护机构(4)包括固定在第一转轴(1)远离第一转轴(1)一端的传动轴(5)，所述传动轴(5)上设置有若干卡合槽(10)，所述传动轴(5)上套设有转动轴上压合传动机构，所述压合传动机构包括环形的支撑套(6)，所述支撑套(6)的长度方向的两端均设置有密封板(15)；

所述支撑套(6)内设置有若干支撑板(11)，相邻两个支撑板(11)之间设置有压合板(12)，所述压合板(12)远离支撑套(6)一侧设置有用于卡接在卡合槽(10)中的卡合条(13)，压合板(12)和支撑套(6)之间设置有使压合板(12)远离支撑套(6)的压簧(14)，所述压合板(12)、支撑套(6)、密封板(15)以及支撑板(11)之间形成高压油腔(16)，所述支撑套(6)上设置有注油机构(17)。

2.根据权利要求1所述的一种自保护的汽车转向轴，其特征在于：所述注油机构(17)包括注油口(18)和密封口(19)，所述注油口(18)的侧壁设置有与高压油腔(16)连通的注油管(20)，所述密封口(19)内螺接有密封螺钉(21)，所述密封螺钉（21）伸入注油管(20)中。

3.根据权利要求2所述的一种自保护的汽车转向轴，其特征在于：所述注油口(18)内可拆卸连接有密封套(22)，所述密封套(22)的外侧壁上设置有橡胶圈(23)。

4.根据权利要求1所述的一种自保护的汽车转向轴，其特征在于：所述传动轴(5)的一端固定有第一法兰盘(7)，所述第一转轴(1)远离第二转轴(2)一侧的侧壁上固定有第二法兰盘(8)，所述第一法兰盘(7)和第二法兰盘(8)通过螺栓固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种自保护的汽车转向轴，其特征在于：所述传动轴(5)远离第一法兰盘(7)一侧通过销件可拆卸连接有传动套(9)，所述卡合槽(10)设置在传动套(9)上。

6.根据权利要求5所述的一种自保护的汽车转向轴，其特征在于：所述密封板(15)为环形板，所述密封板(15)通过螺栓与支撑套(6)密封固定连接，所述密封板(15)和传动轴(5)之间通过轴承转动连接。

7.根据权利要求5所述的一种自保护的汽车转向轴，其特征在于：所述传动套(9)上设置有溢油口(27)，所述传动轴(5)上设置有溢油管(28)，所述第一转轴(1)远离第二转轴(2)一端设置有若干进油口(29)，所述进油口(29)沿第一转轴(1)轴向均匀设置，所述第一转轴(1)和十字轴(3)连接处设置有出油口(30)，所述第一转轴(1)内设置有输油管(31)，所述输油管(31)的两端分别与进油口(29)和出油口(30)相连。

8.根据权利要求1所述的一种自保护的汽车转向轴，其特征在于：所述第二转轴(2)远离第一转轴(1)一侧设置有插接槽(32)，所述插接槽(32)内设置有用于卡合方向盘的内齿环(33)，所述内齿环(33)靠近第一转轴(1)一侧的插接槽(32)内设置有错位缓冲机构(34)。

9.根据权利要求8所述的一种自保护的汽车转向轴，其特征在于：所述错位缓冲机构(34)包括沿第二转轴(2)至第一转轴(1)方向依次设置的，可逆缓冲组件(35)和不可逆缓冲组件(36)，所述可逆缓冲组件(35)包括固定在插接槽(32)内壁上的抵接块（39），所述抵接块（39）和内齿环(33)之间设置有缓冲弹簧(41)，所述抵接块（39）上设置有断裂槽(40)。

10.根据权利要求9所述的一种自保护的汽车转向轴，其特征在于：所述抵接块（39）和插接槽(32)底壁之间设置有缓冲管(42)，所述缓冲管(42)为空心薄壁管，所述缓冲管(42)侧壁上设置有若干菱形孔(43)。

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