一種轉向器總成以及汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種轉向器總成，包括齒輪軸和萬向節，齒輪軸的端部設有外花鍵，且所述外花鍵包括沿齒輪軸的軸向分布的第一花鍵段和第二花鍵段；萬向節設有與外花鍵配合連接的內花鍵孔、與齒輪軸緊固的螺紋孔，第一花鍵段和第二花鍵段之間設有安裝避讓部，齒輪軸自外花鍵的一端穿入內花鍵孔，且外花鍵的截止端面與內花鍵孔所在的端面抵靠，安裝避讓部位于螺紋連接件穿入螺紋孔的安裝行程之外，螺紋連接件穿入螺紋孔將萬向節的節叉間隙收緊閉合。采用此方案，通過外花鍵的截止端面與內花鍵孔所在的端面抵靠，定位了萬向節與齒輪軸兩者的連接位置，并通過設置安裝避讓部，提高了安裝效率。本實用新型還公開了具有上述轉向器總成的汽車。
【專利說明】一種轉向器總成以及汽車
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及轉向系統【技術領域】，具體涉及一種轉向器總成。
【背景技術】
[0002]汽車的轉向系統中，轉向中間軸下方的萬向節與轉向器齒輪軸連接，兩者的連接結構如圖1-4所示，轉向器齒輪軸I’設有外花鍵11’，萬向節2’設有內花鍵孔，并且，外花鍵11’設置為分段式結構，其包括第一花鍵段111’和第二花鍵段112’，第一花鍵段111’和第二花鍵段112’之間開設了半圓形槽12’，半圓形槽12’沿轉向器齒輪軸I’的周向連通。裝配時，轉向器齒輪軸I’的外花鍵11’與萬向節2’的內花鍵孔配合連接，且當萬向節2’的螺紋孔22’與半圓形槽12’同軸時，緊固螺栓穿入螺紋孔22’鎖緊并將設于萬向節2’的節叉間隙21’收緊閉合，使內、外花鍵剛性地連接在一起。
[0003]然而，由于兩者之間無安裝定位結構，并且配合的區域以及配合間隙相對較小，裝配人員需不斷的嘗試，導致裝配效率較低。
實用新型內容
[0004]本實用新型提供了一種轉向器總成，可降低安裝難度，提高安裝效率。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采取了如下技術方案:
[0006]一種轉向器總成，包括齒輪軸和萬向節，齒輪軸的端部設有外花鍵，且所述外花鍵包括沿所述齒輪軸的軸向分布的第一花鍵段和第二花鍵段；所述萬向節設有與所述外花鍵配合連接的內花鍵孔、與所述齒輪軸緊固的螺紋孔，所述第一花鍵段和所述第二花鍵段之間設有安裝避讓部，所述齒輪軸自所述外花鍵的一端穿入所述內花鍵孔，且所述外花鍵的截止端面與所述內花鍵孔所在的端面抵靠，所述安裝避讓部位于所述螺紋連接件穿入所述螺紋孔的安裝行程之外，螺紋連接件穿入所述螺紋孔將所述萬向節的節叉間隙收緊閉合。
[0007]優選地，所述安裝避讓部包括連接于所述第一花鍵段和所述第二花鍵段之間且與所述齒輪軸同軸的第一圓柱體，所述第一圓柱體的半徑小于所述齒輪軸的軸心與所述螺紋孔內壁之間的最短距離。
[0008]優選地，所述安裝避讓部包括第一圓弧段、第二圓弧段和連接于所述第一圓弧段、所述第二圓弧段的中間連接段，所述第一圓弧段的一端連接于所述第一花鍵段靠近所述第二花鍵段的一端，并沿所述齒輪軸的軸線向靠近所述第二花鍵段的一側延伸且直徑逐漸減小；所述第二圓弧段的一端連接于所述第二花鍵段靠近所述第一花鍵段的一端，并沿所述齒輪軸的軸線向靠近所述第一花鍵段的一側延伸且直徑逐漸減小，所述中間連接段位于所述螺紋連接件穿入所述螺紋孔的安裝行程之外。
[0009]優選地，所述中間連接段為第二圓柱體，所述第一圓弧段和所述第二圓弧段分別以所述齒輪軸的軸線對稱，且所述第一圓弧段和所述第二圓弧段對稱分布于所述第二圓柱體的兩端。
[0010]優選地，所述外花鍵的花鍵齒和所述內花鍵孔的花鍵齒均設有金屬致密層。
[0011]優選地，所述外花鍵的花鍵齒和所述內花鍵孔的花鍵齒均設有由固體潤滑劑形成的自潤滑層。
[0012]優選地，所述固體潤滑劑為包含二硫化鉬、石墨和聚四氟乙烯的混合物。
[0013]一種汽車，包括轉向器總成，所述轉向器總成為上述任一項所述的轉向器總成。
[0014]本實用新型取得的有益效果在于:
[0015]本實用新型提供了一種轉向器總成，包括齒輪軸和萬向節，所述齒輪軸的端部設有外花鍵，且所述外花鍵包括沿所述齒輪軸的軸向分布的第一花鍵段和第二花鍵段；所述萬向節設有與所述外花鍵配合連接的內花鍵孔、與所述齒輪軸緊固的螺紋孔，所述第一花鍵段和所述第二花鍵段之間設有安裝避讓部，所述齒輪軸自所述外花鍵的一端穿入所述內花鍵孔，且所述外花鍵的截止端面與所述內花鍵孔所在的端面抵靠，所述安裝避讓部位于所述螺紋連接件穿入所述螺紋孔的安裝行程之外，螺紋連接件穿入所述螺紋孔將所述萬向節的節叉間隙收緊閉合。采用此技術方案，通過外花鍵的截止端面與所述內花鍵孔所在的端面抵靠，可輕易定位萬向節與齒輪軸兩者的連接位置，并通過設置安裝避讓部，將螺紋連接件順利穿入螺紋孔，降低了安裝難度，提高了安裝效率。
[0016]本實用新型提供的汽車包括轉向器總成，由于該轉向器總成具有上述的技術效果，包含該轉向器總成的汽車也應具有相同的技術效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為現有技術的轉向器齒輪軸的主視圖；
[0018]圖2為現有技術的萬向節的主視圖；
[0019]圖3為現有技術的萬向節的左視圖；
[0020]圖4為現有技術的轉向器齒輪軸與萬向節的連接示意圖；
[0021]圖5為本實用新型的齒輪軸的一個實施例的主視圖；
[0022]圖6為圖5中A部位的放大視圖；
[0023]圖7為本實用新型的齒輪軸的一個實施例與萬向節的連接示意圖。
[0024]附圖標記說明:
[0025]I’ -轉向器齒輪軸；2’ -萬向節；11’ -外花鍵；111’ -第一花鍵段；112’ -第二花鍵段；12 ’ -半圓形槽；21’ -節叉間隙；22 ’ -螺紋孔；10-齒輪軸；11-外花鍵；111-第一花鍵段；112-第二花鍵段；113-截止端面；115-第一圓弧段；116-第二圓弧段；117_中間連接段；20-萬向節；21-螺紋孔；22_端面。
【具體實施方式】
[0026]為了使本領域的技術人員更好的理解本實用新型的技術方案，下面將結合附圖對本實用新型作詳細介紹。
[0027]結合圖5-7所示，本實用新型提供了一種轉向器總成，包括齒輪軸10和萬向節20，齒輪軸10的端部設有外花鍵11，且外花鍵11包括沿齒輪軸10的軸向分布的第一花鍵段111和第二花鍵段112 ;萬向節20設有與外花鍵配合連接的內花鍵孔、與齒輪軸10緊固的螺紋孔21，第一花鍵段111和第二花鍵段112之間設有安裝避讓部，齒輪軸10自外花鍵11的一端穿入內花鍵孔，且外花鍵11的截止端面113與內花鍵孔所在的端面22抵靠，安裝避讓部位于螺紋連接件穿入螺紋孔21的安裝行程之外，螺紋連接件穿入螺紋孔21將萬向節的節叉間隙收緊閉合。采用此技術方案，通過外花鍵11的截止端面113與端面22抵靠，可輕易定位萬向節20與齒輪軸10兩者的連接位置，并通過設置安裝避讓部，避開螺紋連接件的安裝行程，將螺紋連接件順利穿入螺紋孔21，降低了安裝難度，提高了安裝效率。
[0028]安裝避讓部的實施例有多種，如實施例一:安裝避讓部包括連接于第一花鍵段111和第二花鍵段112之間且與齒輪軸10同軸的第一圓柱體，第一圓柱體的半徑小于齒輪軸10的軸心與螺紋孔21內壁之間的最短距離。此方案通過減小齒輪軸10的第一花鍵段111與第二花鍵段112之間的直徑，增大了螺紋聯接件的安裝間隙，從而降低了安裝難度，然而，考慮此方案中，當齒輪軸10與萬向節20傳遞扭矩時，第一圓柱體與第一花鍵段111、第二花鍵段112的連接處存在較大的應力集中，容易造成齒輪軸10的折斷。因此，在本實施例中，為了避免上述缺陷，優選如下實施例二:安裝避讓部包括第一圓弧段115、第二圓弧段116，和連接于第一圓弧段115、第二圓弧段116的中間連接段117，第一圓弧段115的一端連接于第一花鍵段111靠近第二花鍵段112的一端，并沿齒輪軸10的軸線向靠近第二花鍵段112的一側延伸且直徑逐漸減小；第二圓弧段116的一端連接于第二花鍵段112靠近第一花鍵段111的一端，并沿齒輪軸10的軸線向靠近第一花鍵段111的一側延伸且直徑逐漸減小，中間連接段117位于螺紋連接件穿入螺紋孔21的安裝行程之外。此方案通過在第一圓弧段115和第二圓弧段116之間設置中間連接段117，增加了第一花鍵段111和第二花鍵段112之間的距離，從而增大了在螺紋孔21處齒輪軸10與萬向節20的配合長度，因而降低了安裝難度，同時，通過第一圓弧段115與第一花鍵段111、第二圓弧段116和第二花鍵段112的過渡連接，減小了安裝避讓部與齒輪軸10的連接處的應力集中現象，提高了連接強度。
[0029]進一步地，中間連接段117優選為第二圓柱體，且第一圓弧段115和第二圓弧段116各自以齒輪軸10的軸線對稱，且第一圓弧段115和第二圓弧段116對稱分布于第二圓柱體的兩端。此方案保證了齒輪軸10和萬向節20在扭矩傳遞過程中的對中性，避免了運動時發生偏心。
[0030]為了增加內、外花鍵的鍵齒的硬度，外花鍵11的花鍵齒和內花鍵孔的花鍵齒均設有金屬致密層，該方案可通過滲碳加淬火的方式獲得，以保證其表面具有足夠的硬度，而心部具有足夠的韌性。
[0031]更進一步地，外花鍵11的花鍵齒和內花鍵孔的花鍵齒均設有由固體潤滑劑形成的自潤滑層，此方案可方便兩者的裝配，并降低接觸時的磨損。且優選地，固體潤滑劑為包含二硫化鉬、石墨和聚四氟乙烯的混合物，該工藝可通過噴丸等方式獲得，工藝簡單，實現方便。
[0032]本實用新型提供的汽車包括轉向器總成，該轉向器總成為上述任一方案所述的轉向器總成，由于該轉向器總成具有上述的技術效果，包含該轉向器總成的汽車也應具有相同的技術效果。
[0033]雖然本實用新型是結合以上實施例進行描述的，但本實用新型并不限定于以上實施例，而只是受權利要求的限定，本領域普遍技術人員能夠容易地對其進行修改和變化，但并不離開本實用新型的實質構思和范圍。
【權利要求】
1.一種轉向器總成，包括齒輪軸和萬向節，齒輪軸的端部設有外花鍵，且所述外花鍵包括沿所述齒輪軸的軸向分布的第一花鍵段和第二花鍵段；所述萬向節設有與所述外花鍵配合連接的內花鍵孔、與所述齒輪軸緊固的螺紋孔，其特征在于，所述第一花鍵段和所述第二花鍵段之間設有安裝避讓部，所述齒輪軸自所述外花鍵的一端穿入所述內花鍵孔，且所述外花鍵的截止端面與所述內花鍵孔所在的端面抵靠，所述安裝避讓部位于所述螺紋連接件穿入所述螺紋孔的安裝行程之外，螺紋連接件穿入所述螺紋孔將所述萬向節的節叉間隙收緊閉合。
2.根據權利要求1所述的轉向器總成，其特征在于，所述安裝避讓部包括連接于所述第一花鍵段和所述第二花鍵段之間且與所述齒輪軸同軸的第一圓柱體，所述第一圓柱體的半徑小于所述齒輪軸的軸心與所述螺紋孔內壁之間的最短距離。
3.根據權利要求1所述的轉向器總成，其特征在于，所述安裝避讓部包括第一圓弧段、第二圓弧段和連接于所述第一圓弧段、所述第二圓弧段的中間連接段，所述第一圓弧段的一端連接于所述第一花鍵段靠近所述第二花鍵段的一端，并沿所述齒輪軸的軸線向靠近所述第二花鍵段的一側延伸且直徑逐漸減小；所述第二圓弧段的一端連接于所述第二花鍵段靠近所述第一花鍵段的一端，并沿所述齒輪軸的軸線向靠近所述第一花鍵段的一側延伸且直徑逐漸減小，所述中間連接段位于所述螺紋連接件穿入所述螺紋孔的安裝行程之外。
4.根據權利要求3所述的轉向器總成，其特征在于，所述中間連接段為第二圓柱體，所述第一圓弧段和所述第二圓弧段分別以所述齒輪軸的軸線對稱，且所述第一圓弧段和所述第二圓弧段對稱分布于所述第二圓柱體的兩端。
5.根據權利要求1-4任一項所述的轉向器總成，其特征在于，所述外花鍵的花鍵齒和所述內花鍵孔的花鍵齒均設有金屬致密層。
6.根據權利要求1-4任一項所述的轉向器總成，其特征在于，所述外花鍵的花鍵齒和所述內花鍵孔的花鍵齒均設有由固體潤滑劑形成的自潤滑層。
7.根據權利要求6所述的轉向器總成，其特征在于，所述固體潤滑劑為包含二硫化鉬、石墨和聚四氟乙烯的混合物。
8.一種汽車，包括轉向器總成，其特征在于，所述轉向器總成為權利要求1-7任一項所述的轉向器總成。
【文檔編號】B62D3/02GK204236551SQ201420752790
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月3日 優先權日:2014年12月3日
【發明者】張雷, 朱聯邦, 王文建, 羅朗 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司