CN118274037A - 一种车用转向系统的静音型中间轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车用转向件技术领域，特别是一种车用转向系统的静音型中间轴，包括，母轴，母轴的一端外侧壁上沿周向阵列固设有n个联动外凸块；转向节叉套，转向节叉套的内壁上沿周向阵列固设有n个联动内凸块，设置有联动外凸块的母轴一端同轴套接在转向节叉套中，联动外凸块和联动内凸块呈错位设置，且联动外凸块和联动内凸块的旋转轨迹面呈部分重叠，联动外凸块和联动内凸块错位而构成的呈连通的间隙为静音腔；以及，设置在静音腔中用于联动外凸块和联动内凸块之间传动时进行隔振降噪的隔振机构，该中间轴通过隔振机构的设置，可以在传动时起到有效的隔振和隔音作用，从而降低结构噪音，提高装置的适应性。

Description

一种车用转向系统的静音型中间轴

技术领域

本发明涉及车用转向件技术领域，尤其涉及一种车用转向系统的静音型中间轴。

背景技术

目前乘用车上使用的转向器普遍采用电机助力，电机在运行过程中不可避免的存在一些噪声，也就是常说的NVH问题，电机NVH问题给各个厂家带来了一定的困扰；随着助力要求的增大以及线控等技术的发展，DP/R-EPS产品在市场上越来越普及，此时电机助力从驾驶室转移到了底盘，电机噪声通过中间轴向上传递到驾驶室，噪声也有原来的空气噪音变为了结构噪音；

目前市场上常用的中间轴主要由齿轮节叉、下转向节叉、公轴、母轴、上转向节叉和EPS节叉共6个部分组成，见说明书附图11所示，其中上转向节叉和母轴之间是通过内外花键压合在一起，见说明书附图10所示，在转动的过程中，母轴和上转向节叉之间会产生一定的扭力，而扭力的产生伴随中结构噪音的出现；针对此，有必要对现有技术进行改进，以解决上述技术问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有汽车用中间轴在使用时因为母轴和上转向节叉之间配合传动的扭力会产生一定结构噪音的的问题，提出了一种车用转向系统的静音型中间轴。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种车用转向系统的静音型中间轴，包括，母轴，母轴的一端外侧壁上沿周向阵列固设有n个联动外凸块；转向节叉套，转向节叉套的内壁上沿周向阵列固设有n个联动内凸块，设置有联动外凸块的母轴一端同轴套接在转向节叉套中，联动外凸块和联动内凸块呈错位设置，且联动外凸块和联动内凸块的旋转轨迹面呈部分重叠，联动外凸块和联动内凸块错位而构成的呈连通的间隙为静音腔；以及，设置在静音腔中用于联动外凸块和联动内凸块之间传动时进行隔振降噪的隔振机构。

作为本发明一种车用转向系统的静音型中间轴的一种优选方案，其中：隔振机构为一个橡胶圈，橡胶圈填充设置在静音腔中。

作为本发明一种车用转向系统的静音型中间轴的一种优选方案，其中：隔振机构包括圆弧柱，每一个联动外凸块外侧的静音腔中沿母轴的轴线方向阵列设置有m个圆弧柱，圆弧柱滑动套接在定位弧块上，且定位弧块固定连接在联动外凸块外侧壁上，定位弧块两侧的圆弧柱上均滑动套接有弹簧；圆弧柱和定位弧块在母轴径向方向上的截面中心弧线均与母轴同心。

作为本发明一种车用转向系统的静音型中间轴的一种优选方案，其中：弹簧可以通过橡胶套进行代替。

作为本发明一种车用转向系统的静音型中间轴的一种优选方案，其中：圆弧柱的两端均固设有限位盘，且限位盘的自由面贴合在联动内凸块侧壁上。

作为本发明一种车用转向系统的静音型中间轴的一种优选方案，其中：联动内凸块的内侧端面与母轴的外侧壁之间间隙小于1mm。

作为本发明一种车用转向系统的静音型中间轴的一种优选方案，其中：在母轴的轴线方向上圆弧柱的两侧均设置有橡胶圈，橡胶圈填充设置在静音腔中，且橡胶圈的数量为m+1。

作为本发明一种车用转向系统的静音型中间轴的一种优选方案，其中：n≥3，m≥2。

作为本发明一种车用转向系统的静音型中间轴的一种优选方案，其中：联动外凸块和联动内凸块在母轴径线方向上的截面均呈扇形。

作为本发明一种车用转向系统的静音型中间轴的一种优选方案，其中：橡胶套在母轴径线方向上的截面由三角块和用于相邻两个三角块连接的连接片组成，且三角块的数量为2n；联动外凸块的一侧面上开设有第一三角槽，联动内凸块的一侧面上开设有第二三角槽，相邻的两个三角块分别配合在第一三角槽和第二三角槽中。

本发明的有益效果为：该种转向系统用中间轴在使用时，通过在联动外凸块和联动内凸块之间设置隔振机构的设置，因为中间轴正常工作时只承受5Nm以下的扭矩，所以在正常传动时，扭力较小情况下，联动外凸块和联动内凸块之间并不直接接触，而是采用隔振机构进行间接传递，当遇到需要较大扭力的情况下，隔振机构被充分挤压，联动外凸块和联动内凸块部分接触，进行传动，本发明优选方案中提出的橡胶圈、弹簧和橡胶套都是能很好的起到隔振和隔音的材质，因此，通过该设置可以有效的降低结构噪音，实用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为实施例1中车用转向系统的静音型中间轴的母轴、转向节叉套和隔振机构配合示意图。

图2为图1结构在母轴径线方向上的剖视图。

图3为图1结构中母轴、转向节叉套和隔振机构的待配合图。

图4为实施例2中母轴、转向节叉套和隔振机构配合件在母轴径线方向上的剖视图。

图5为图4结构中母轴、转向节叉套和隔振机构的待配合图。

图6为实施例3中母轴、转向节叉套和隔振机构配合件在母轴径线方向上的剖视图。

图7为实施例4中母轴、转向节叉套和隔振机构的待配合图。

图8为实施例5中母轴、转向节叉套和隔振机构配合件在母轴径线方向上的剖视图。

图9为实施例5中母轴、转向节叉套和隔振机构的待配合图。

图10为现有技术中母轴和转向节叉套配合件在母轴径线方向上的剖视图。

图11为车用转向系统的静音型中间轴的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1、图2、图3和图11，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种车用转向系统的静音型中间轴，该中间轴整体由齿轮节叉、下转向节叉、公轴、母轴100、上转向节叉和EPS节叉组成；其中，母轴100和上转向节叉的转向节叉套200之间通过隔振机构300进行传动。

具体的，包括，母轴100，母轴100的一端外侧壁上沿周向阵列固设有n个联动外凸块101；转向节叉套200，转向节叉套200的内壁上沿周向阵列固设有n个联动内凸块201，且n≥3，设置有联动外凸块101的母轴100一端同轴套接在转向节叉套200中，联动外凸块101和联动内凸块201呈错位设置，且联动外凸块101和联动内凸块201的旋转轨迹面呈部分重叠，联动外凸块101和联动内凸块201错位而构成的呈连通的间隙为静音腔400；以及，设置在静音腔400中用于联动外凸块101和联动内凸块201之间传动时进行隔振降噪的隔振机构300；

联动外凸块101和联动内凸块201在母轴100径线方向上的截面均呈扇形；

上述设置在使用时，因为正常工作时只承受5Nm以下的扭矩，因此在传动时，联动外凸块101和联动内凸块201之间并不直接接触，而是通过隔振机构300进行传动，从而实现结构噪音的降噪隔振，当特殊情况下扭矩加大时，通过联动外凸块101和联动内凸块201的旋转轨迹面呈部分重叠的设置，联动外凸块101和联动内凸块201能直接接触，以实现传动，避免因为扭矩较大而无法使用的情况。

进一步的，隔振机构300为一个橡胶圈301，橡胶圈301填充设置在静音腔400中，通过橡胶材质具有的隔振、隔音的特性，可以有效的降低结构噪音。

实施例2

参照图4和图5，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，不同的是，提供了另一种具体的隔振机构300，以实现母轴100和转向节叉套200之间配合的降噪作用。

具体的，隔振机构300包括圆弧柱302，每一个联动外凸块101外侧的静音腔400中沿母轴100的轴线方向阵列设置有m个圆弧柱302，且m≥2，圆弧柱302滑动套接在定位弧块302a上，且定位弧块302a固定连接在联动外凸块101外侧壁上，定位弧块302a两侧的圆弧柱302上均滑动套接有弹簧302b，圆弧柱302的两端均固设有限位盘302c，且限位盘302c的自由面贴合在联动内凸块201侧壁上，从而对弹簧302b的一端进行限位；

上述设置在使用时，当母轴100和转向节叉套200之间传动时，定位弧块302a在圆弧柱302上进行滑动，从而实现定位弧块302a对弹簧302b的挤压，该挤压力通过限位盘302c传导到联动内凸柱201上，以实现最终的传动，该转动在扭力较小时，联动外凸柱101和联动内凸柱201不接触，从而起到隔振和隔音的作用。

进一步的，圆弧柱302和定位弧块302a在母轴100径向方向上的截面中心弧线均与母轴100同心，从而可以实现圆弧柱302和定位弧块302a之间相对的在圆周方向自由转动。

进一步的，联动内凸块201的内侧端面与母轴100的外侧壁之间间隙小于1mm，该设置可以在扭力较大时，弹簧302b被充分挤压之后，联动外凸柱101和联动内凸柱201直接接触，从而避免因为扭矩较大而无法使用的情况。

实施例3

参照图6，为本发明第三个实施例，该实施例基于实施例2的整体结构，不同的是，在确保达到技术效果的前提下将弹簧302b进行了另一种技术特征代替。

具体的，弹簧302b可以通过橡胶套302d进行代替，当母轴100和转向节叉套200之间传动时，定位弧块302a在圆弧柱302上进行滑动，从而实现定位弧块302a对橡胶套302d的挤压，该挤压力通过限位盘302c传导到联动内凸柱201上，以实现最终的传动，该转动在扭力较小时，联动外凸柱101和联动内凸柱201不接触，从而起到隔振和隔音的作用。

实施例4

参照图7，为本发明第四个实施例，该实施例基于上述任一实施例，不同的是，通过将上述技术手段进行组合，以达到隔振和隔音作用的前提下，丰富本装置的技术特征。

具体的，在母轴100的轴线方向上圆弧柱302的两侧均设置有橡胶圈301，橡胶圈301填充设置在静音腔400中，且橡胶圈301的数量为m+1；

上述设置在使用时，当母轴100和转向节叉套200之间传动时，橡胶圈301和弹簧302b均能被挤压以实现隔振和隔音前提下的传动，该转动在扭力较小时，联动外凸柱101和联动内凸柱201不接触，从而起到隔振和隔音的作用。

进一步的，在实际的使用中，橡胶圈301可以通过橡胶套302d进行代替。

实施例5

参照图8和图9，为本发明第五个实施例，该实施例基于实施例1，不同的是，对橡胶套302d、联动外凸块101和联动内凸块201的具体结构进行设计，从而提高传动的灵敏性。

具体的，橡胶套302d在母轴100径线方向上的截面由三角块301a和用于相邻两个三角块301a连接的连接片301b组成，且三角块301a的数量为2n；联动外凸块101的一侧面上开设有第一三角槽101a，联动内凸块201的一侧面上开设有第二三角槽201a，相邻的两个三角块301a分别配合在第一三角槽101a和第二三角槽201a中；

上述设置在使用时，联动外凸块101和联动内凸块201之间并不直接接触，而是通过橡胶套302d进行传动，从而实现结构噪音的降噪隔振，通过橡胶套302d中三角块301a的设置，以及三角块301a分别配合在第一三角槽101a和第二三角槽201a中的设置，在保持隔振和隔音前提下，通过三角形具有稳定性的特性，以提高传动的灵敏度。

另外，需要说明的是，本文中未详细说明的部件为现有技术。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的（例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值（例如，温度、压力等）、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等）。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征（即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征）。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种车用转向系统的静音型中间轴，其特征在于：包括，

母轴（100），所述母轴（100）的一端外侧壁上沿周向阵列固设有n个联动外凸块（101）；

转向节叉套（200），所述转向节叉套（200）的内壁上沿周向阵列固设有n个联动内凸块（201），设置有联动外凸块（101）的母轴（100）一端同轴套接在转向节叉套（200）中，所述联动外凸块（101）和联动内凸块（201）呈错位设置，且联动外凸块（101）和联动内凸块（201）的旋转轨迹面呈部分重叠，联动外凸块（101）和联动内凸块（201）错位而构成的呈连通的间隙为静音腔（400）；以及，

设置在静音腔（400）中用于联动外凸块（101）和联动内凸块（201）之间传动时进行隔振降噪的隔振机构（300）。

2.如权利要求1所述的一种车用转向系统的静音型中间轴，其特征在于：所述隔振机构（300）为一个橡胶圈（301），所述橡胶圈（301）填充设置在静音腔（400）中。

3.如权利要求1所述的一种车用转向系统的静音型中间轴，其特征在于：所述隔振机构（300）包括圆弧柱（302），每一个联动外凸块（101）外侧的静音腔（400）中沿母轴（100）的轴线方向阵列设置有m个圆弧柱（302），所述圆弧柱（302）滑动套接在定位弧块（302a）上，且定位弧块（302a）固定连接在联动外凸块（101）外侧壁上，所述定位弧块（302a）两侧的圆弧柱（302）上均滑动套接有弹簧（302b）；

所述圆弧柱（302）和定位弧块（302a）在母轴（100）径向方向上的截面中心弧线均与母轴（100）同心。

4.如权利要求3所述的一种车用转向系统的静音型中间轴，其特征在于：所述弹簧（302b）可以通过橡胶套（302d）进行代替。

5.如权利要求3或4所述的一种车用转向系统的静音型中间轴，其特征在于：所述圆弧柱（302）的两端均固设有限位盘（302c），且限位盘（302c）的自由面贴合在联动内凸块（201）侧壁上。

6.如权利要求5所述的一种车用转向系统的静音型中间轴，其特征在于：所述联动内凸块（201）的内侧端面与母轴（100）的外侧壁之间间隙小于1mm。

7.如权利要求5所述的一种车用转向系统的静音型中间轴，其特征在于：在母轴（100）的轴线方向上圆弧柱（302）的两侧均设置有橡胶圈（301），所述橡胶圈（301）填充设置在静音腔（400）中，且橡胶圈（301）的数量为m+1。

8.如权利要求7所述的一种车用转向系统的静音型中间轴，其特征在于：n≥3，m≥2。

9.如权利要求2所述的一种车用转向系统的静音型中间轴，其特征在于：所述联动外凸块（101）和联动内凸块（201）在母轴（100）径线方向上的截面均呈扇形。

10.如权利要求2或9所述的一种车用转向系统的静音型中间轴，其特征在于：所述橡胶套（302d）在母轴（100）径线方向上的截面由三角块（301a）和用于相邻两个三角块（301a）连接的连接片（301b）组成，且三角块（301a）的数量为2n；

所述联动外凸块（101）的一侧面上开设有第一三角槽（101a），所述联动内凸块（201）的一侧面上开设有第二三角槽（201a），相邻的两个三角块（301a）分别配合在第一三角槽（101a）和第二三角槽（201a）中。