CN106812811A - 传动轴结构和传动轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆驱动轴技术领域，提供一种传动轴结构，所述传动轴结构包括：轴承，所述轴承的外圈设置有减震支撑装置，所述减震支撑装置能够固定支撑在车体上；花键套，所述花键套通过花键结构装配在所述轴承的内圈内；花键轴，所述花键轴通过键槽结构装配在所述花键套内并能够轴向伸缩，以显著降低或解决传动轴由于质量分配不均匀而引起的旋转不平衡等振动噪声问题，并具有良好的吸能隔振效果，提升传动系统的NVH性能。

Description

传动轴结构和传动轴

技术领域

本发明涉及车辆传动轴技术领域，特别涉及一种传动轴结构，和一种具有这种传动轴结构的传动轴。

背景技术

随着人们对车辆行驶系统及NVH性能的要求越来越高，车辆各零部件性能设计也在不断地提升改进。已知地，传动轴是车辆动力传动系统中必不可少的零部件。目前，随着前置前驱适时四驱或前置后驱车越来越多，纵置传动轴成为扭矩传递过程中必不可少的零部件之一。

现有的一种纵置传动轴结构中，也就是，在轴管长度大于1.5m的传动轴设计中，传动轴设置有中间支撑结构。这种的传动轴结构中，通常会根据车型的结构(前置后驱或前置前驱四驱)不同在中间支撑结构的前方后者后方单独设定一个伸缩花键结构，或者，这种的传动轴结构的前后均设定有中间支撑结构。例如，现有的前置前驱智能四驱车的传动轴中，中间支撑结构与分动器之间设计有伸缩花键轴，而中间支撑结构与后主减速器之间为轴管刚性连接，同时，中间支撑结构可以通过螺栓等固定在车身地板或车架上。

然而，由于伸缩花键结构设计在中间支撑结构的单侧，这样，会导致传动轴质量不均，且中间轴管重量增加，增加了转动时离心力和不平衡，由于产生的振动无法有效的隔离，使得传动轴在扭矩传递过程中引起振动异响。另外，在整车颠簸行驶时，后主减速器相对于中间支撑结构发生相对运动，由于伸缩花键结构设置在中间支撑结构的另一侧，因此，后主减速器相对于中间支撑结构的相对位移只能靠中间支撑结构的胶套的变形量来弥补，这一方面易引起轴向振动，降低了传动系统NVH性能，另一方面降低了胶套的耐久性能乃至导致胶套早期失效。

对于前置后驱车型而言，其伸缩花键结构设置在传动轴的中间支撑结构与后主减速器之间，其功能原理与前置前驱车型相似，在此不再详述。

此外，现有结构中，由于传动轴各个万向节在整车设计中均有布置角度，并且伸缩花键结构设计在中间支撑结构的前段或后段，这将造成伸缩花键结构的轴线与中间支撑结构的轴线之间存在夹角，在传动轴扭矩传递过程中会产生径向不平衡力，对中间支撑结构产生振动影响，易造成整车振动，这种振动主要通过传动轴的中间支撑结构传递给车身地板。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种传动轴结构，以显著降低或解决传动轴由于质量分配不均匀而引起的旋转不平衡等振动噪声问题，并具有良好的吸能隔振效果，提升传动系统的NVH性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种传动轴结构，所述传动轴结构包括：轴承，所述轴承的外圈设置有减震支撑装置，所述减震支撑装置能够固定支撑在车体上；花键套，所述花键套通过花键结构装配在所述轴承的内圈内；花键轴，所述花键轴通过键槽结构装配在所述花键套内并能够轴向伸缩。

相对于现有技术，本发明所述的传动轴结构具有以下优势：

由于形成伸缩花键结构的一个部件即花键套通过花键结构装配在轴承的内圈内，而轴承的外圈则设置有减震支撑装置，减震支撑装置在实际装配中能够固定支撑在车体上，同时，形成伸缩花键结构的另一个部件即花键轴则通过键槽结构装配在花键套内并能够轴向伸缩，这样，本发明的伸缩花键结构设置在传动轴的中间支撑结构中，即设置在轴承和减震支撑装置上，这样，可以显著降低或解决传动轴由于质量分配不均匀而引起的旋转不平衡等振动噪声问题，同时，还可以充分利用中间支撑结构的减震支撑装置的隔振能力，将伸缩花键结构的伸缩阻力或旋转不平衡力吸收，具有良好的吸能隔振效果，显著地提升了传动系统的NVH性能。

进一步地，所述花键套通过所述花键结构能够相对于所述轴承的所述内圈轴向伸缩。

进一步或可选择地，所述花键套远离所述花键轴的一端通过万向节突缘叉连接有十字轴；所述花键轴远离所述花键套的一端通过另一所述万向节突缘叉连接有另一所述十字轴。

进一步或可选择地，所述减震支撑装置包括钣金罩，所述钣金罩通过自身的凹部装配在所述轴承的所述外圈上，且所述钣金罩两侧的侧边和所述花键套的外周面之间设置有花键防尘油封。

更进一步地，所述钣金罩两侧的侧边在所述轴承的两侧轴向延伸远离所述轴承，使得所述花键防尘油封能够设置在所述侧边的整个内表面上，并且使得所述花键防尘油封的与所述花键套外周面接触的油封部和所述轴承的侧面之间保持间隔。

进一步或可选择地，所述减震支撑装置和所述花键套的外周面之间设置有花键防尘油封，所述花键防尘油封固定连接在所述减震支撑装置上并与所述花键套的外周面过盈配合。

进一步或可选择地，所述减震支撑装置包括防尘减震胶套、减振块和支架，其中，所述防尘减震胶套通过自身的凹槽部装配在所述轴承的所述外圈上，所述减振块设置在所述防尘减震胶套的内腔内，所述支架设置在所述防尘减震胶套的外表面上以能够固定支撑在所述车体上。

更进一步地，所述防尘减震胶套、所述减振块和所述支架硫化形成一体结构。

进一步或可选择地，所述花键套的套口和所述花键轴的外周面之间设置有键槽防尘油封，所述键槽防尘油封固定连接在所述花键套的外周面上并与所述花键轴的外周面过盈配合。

另外，本发明还提供一种传动轴，所述传动轴设置有以上所述的传动轴结构。

由于本发明的传动轴包括有以上所述的传动轴结构，如上所述，该传动轴以及使用该传动轴的车辆的NVH性能将得到显著提升。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的传动轴结构的剖视结构示意图；

图2为图1中的局部放大示意图。

附图标记说明：

1-传动轴结构，2-轴承，3-外圈，4-减震支撑装置，5-花键套，6-内圈，7-花键轴，8-万向节突缘叉，9-钣金罩，10-花键防尘油封，11-侧边，12-油封部，13-防尘减震胶套，14-减振块，15-支架，16-间隔，17-键槽防尘油封，18-十字轴，19-突缘法兰。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1和2显示了本发明实施例提供的传动轴结构1。如图1和2所示，本发明的传动轴结构1包括轴承2、花键套5、花键轴7和减震支撑装置4，其中，轴承2和减震支撑装置4形成了传动轴的中间支撑结构，而轴承2的外圈3设置有减震支撑装置4，减震支撑装置4能够固定支撑在车体上，例如车身或车架上，花键套5通过花键结构装配在轴承2的内圈6内，例如，花键套5的外周面上设计有渐开线花键或者矩形花键，而轴承2的内圈6的内表面上则设计有与之配合的内花键；同时，花键轴7通过键槽结构装配在花键套5内并能够轴向伸缩，例如，花键套5的内周面上设计有内花键比如矩形花键或渐开线花键，而花键轴7的外周面上设计有与之啮合配合的外花键，以实现轴向伸缩。当然，上述的内外花键可以相互调换设计。

这样，通过该技术方案，由于形成伸缩花键结构的一个部件即花键套5通过上述的花键结构装配在轴承2的内圈6内，而轴承2的外圈3则设置有减震支撑装置4，减震支撑装置4在实际装配中能够固定支撑在车体上，同时，形成伸缩花键结构的另一个部件即花键轴7则通过上述的键槽结构装配在花键套5内并能够轴向伸缩，这样，本发明的伸缩花键结构设置在传动轴的中间支撑结构中，即设置在轴承2和减震支撑装置4上，这样，可以显著降低或解决传动轴由于质量分配不均匀而引起的旋转不平衡等振动噪声问题，同时，还可以充分利用中间支撑结构的减震支撑装置4的隔振能力，将伸缩花键结构的伸缩阻力或旋转不平衡力吸收，具有良好的吸能隔振效果，显著地提升了传动系统的NVH性能。

如前述的，现有技术中，整车颠簸行驶时，后主减速器相对于中间支撑结构发生相对运动，由于伸缩花键结构设置在中间支撑结构的另一侧，因此，后主减速器相对于中间支撑结构的相对位移只能靠中间支撑结构的胶套的变形量来弥补，这一方面易引起轴向振动，降低了传动系统NVH性能，另一方面降低了胶套的耐久性能乃至导致胶套早期失效。因此，彻底解决该技术问题，在本发明的传动轴结构中，如图1和2所示，花键套5通过上述的花键结构能够相对于轴承2的内圈6轴向伸缩，例如，上述的轴承2的内圈6上的所述内花键和花键套5上的渐开线花键或矩形花键之间可以实现轴向移动，即，在本发明进一步优选的传动轴结构中，设置有双向的伸缩花键结构，此时的伸缩花键结构包括花键套5和内圈6之间的花键结构，也包括花键轴7和花键套5之前的键槽结构，这样，在整车运动过程中，这样的伸缩花键结构既能够满足中间支撑结构前段的伸缩量需求，还可以满足中间支撑结构后段的伸缩量需求，而伸缩量长度则可根据整车需求进行实际设定。同时，该双向的伸缩花键结构设置在传动轴的中间支撑结构中，吸能隔振效果好，提升传动系统NVH性能，还进一步降低了传动轴的重量和成本等。

另外，在以上的基础上，进一步地，或者可选择地，如图1和2所示，本发明的传动轴结构1中，花键套5远离花键轴7的一端通过万向节突缘叉8连接有十字轴18，同时，花键轴7远离花键套5的一端通过另一万向节突缘叉8连接有另一十字轴18，十字轴18可以和突缘法兰19连接，如图1所示。这样，由于伸缩花键结构的两侧均设置有上述的万向节突缘叉8和十字轴18这样的结构，从而可以在传动轴布置设计完成后，通过伸缩花键结构设置在中间支撑结构中的配合，可以保证伸缩花键结构的轴线与中间支撑结构的轴线共线，有效地避免了现有技术中伸缩花键结构单侧设置时，由于传动轴各段例如十字轴的布置而引起的伸缩花键结构的轴线与中间支撑结构的轴线之间存在夹角，最终导致传动轴存在振动的问题，即不平衡问题。

当然，在上述的基础上，本发明的传动轴结构1的一种优选结构中，如图2所示，减震支撑装置4包括钣金罩9，钣金罩9通过自身的凹部装配在轴承2的外圈3上，即钣金罩9的横截面形状呈具有侧边11的U型结构，该U型结构可以过盈配合在轴承2的外圈3上，且钣金罩9两侧的侧边11和花键套5的外周面之间设置有花键防尘油封10，该花键防尘油封10可以硫化在钣金罩9的侧边11上，从而防止外界杂质灰尘等进入到上述的花键结构内。

更进一步地，如图2所示，钣金罩9两侧的侧边11在轴承2的两侧轴向延伸远离轴承2，使得花键防尘油封10能够设置例如硫化在侧边11的整个内表面上，从而提高了花键防尘油封10的可靠性和稳定性，并且使得花键防尘油封10的与花键套5外周面接触的油封部12和轴承2的侧面之间保持间隔16，通过该间隔16，可以确保花键套5相对于内圈6轴向伸缩时，油封部12并不会对轴承2产生不利影响。

另外，在以上的基础上，减震支撑装置4可以包括有钣金罩9，此时，当减震支撑装置4和花键套5的外周面之间设置有花键防尘油封10，花键防尘油封10固定连接在减震支撑装置4上并与花键套5的外周面过盈配合时，如上所述，花键防尘油封10是设置在钣金罩9和花键套5之间的。

当然，本发明的减震支撑装置4在不设置有钣金罩9的情形下，减震支撑装置4和花键套5的外周面之间也可以设置有花键防尘油封10，此时，花键防尘油封10固定连接在减震支撑装置4上并与花键套5的外周面过盈配合。

更进一步地，或者可选择地，如图1和2所示，在减震支撑装置4的一种具体结构形式中，减震支撑装置4包括防尘减震胶套13、减振块14和支架15，其中，防尘减震胶套13通过自身的凹槽部装配在轴承2的外圈3上，例如，如上所述的，在具有钣金罩9的情形下，钣金罩9首先可以过盈配合在外圈3上，随后防尘减震胶套13过盈配合在钣金罩9上，或者，在不具有钣金罩9的情形下，防尘减震胶套13可以通过自身的凹槽部直接装配在轴承2的外圈3上，而减振块14设置在防尘减震胶套13的内腔内，支架15设置在防尘减震胶套13的外表面上以能够固定支撑在车体上，这样，通过防尘减震胶套13和减振块14的吸能减振，可以将伸缩花键结构的伸缩阻力或旋转不平衡力显著吸收，提供了扭矩传递过程中的NVH性能。

更进一步地，为了便于成型并提高减震的可靠性，优选地，防尘减震胶套13、减振块14和支架15硫化形成一体结构，当然，这三者也可以以其他方式例如螺钉等连接件而装配在一起。

当然，在花键套5和内圈6之间的花键结构设置有花键防尘油封10的同时，如图1所示，花键套5的套口和花键轴7的外周面之间设置有键槽防尘油封17，键槽防尘油封17固定连接在花键套5的外周面上并与花键轴7的外周面过盈配合，以防止外界杂质或灰尘进入。

另外，本发明还提供一种传动轴，其中，所述传动轴设置有以上所述的传动轴结构1。

如上所述的，通过本发明的传动轴结构1，本发明的传动轴及使用该传动轴的车辆的NVH性能将得到显著提升。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传动轴结构，其特征在于，所述传动轴结构(1)包括：

轴承(2)，所述轴承(2)的外圈(3)设置有减震支撑装置(4)，所述减震支撑装置(4)能够固定支撑在车体上；

花键套(5)，所述花键套(5)通过花键结构装配在所述轴承(2)的内圈(6)内；

花键轴(7)，所述花键轴(7)通过键槽结构装配在所述花键套(5)内并能够轴向伸缩。

2.根据权利要求1所述的传动轴结构，其特征在于，所述花键套(5)通过所述花键结构能够相对于所述轴承(2)的所述内圈(6)轴向伸缩。

3.根据权利要求1所述的传动轴结构，其特征在于，所述花键套(5)远离所述花键轴(7)的一端通过万向节突缘叉(8)连接有十字轴(18)；

所述花键轴(7)远离所述花键套(5)的一端通过另一所述万向节突缘叉(8)连接有另一所述十字轴(18)。

4.根据权利要求1所述的传动轴结构，其特征在于，所述减震支撑装置(4)包括钣金罩(9)，所述钣金罩(9)通过自身的凹部装配在所述轴承(2)的所述外圈(3)上，且所述钣金罩(9)两侧的侧边(11)和所述花键套(5)的外周面之间设置有花键防尘油封(10)。

5.根据权利要求4所述的传动轴结构，其特征在于，所述钣金罩(9)两侧的侧边(11)在所述轴承(2)的两侧轴向延伸远离所述轴承(2)，使得所述花键防尘油封(10)能够设置在所述侧边(11)的整个内表面上，并且使得所述花键防尘油封(10)的与所述花键套(5)外周面接触的油封部(12)和所述轴承(2)的侧面之间保持间隔(16)。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的传动轴结构，其特征在于，所述减震支撑装置(4)和所述花键套(5)的外周面之间设置有花键防尘油封(10)，所述花键防尘油封(10)固定连接在所述减震支撑装置(4)上并与所述花键套(5)的外周面过盈配合。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的传动轴结构，其特征在于，所述减震支撑装置(4)包括防尘减震胶套(13)、减振块(14)和支架(15)，其中，所述防尘减震胶套(13)通过自身的凹槽部装配在所述轴承(2)的所述外圈(3)上，所述减振块(14)设置在所述防尘减震胶套(13)的内腔内，所述支架(15)设置在所述防尘减震胶套(13)的外表面上以能够固定支撑在所述车体上。

8.根据权利要求7所述的传动轴结构，其特征在于，所述防尘减震胶套(13)、所述减振块(14)和所述支架(15)硫化形成一体结构。

9.根据权利要求1所述的传动轴结构，其特征在于，所述花键套(5)的套口和所述花键轴(7)的外周面之间设置有键槽防尘油封(17)，所述键槽防尘油封(17)固定连接在所述花键套(5)的外周面上并与所述花键轴(7)的外周面过盈配合。

10.一种传动轴，其特征在于，所述传动轴设置有根据权利要求1-9中任意一项所述的传动轴结构(1)。