CN221170442U - 一种紧固结构及汽车动力传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种紧固结构及汽车动力传输系统，涉及汽车零部件技术领域，紧固结构用于将驱动轴的端面花键与轮毂轴承的端面花键紧固，其包括螺栓和弹性件，弹性件套设于螺栓上，螺栓包括螺帽部和螺纹杆部，螺纹杆部用于穿设于轮毂轴承并与驱动轴的螺纹孔连接，弹性件的两端分别沿轴向抵接螺帽部与轮毂轴承。可以保证螺栓在锁紧后，驱动轴的端面花键与轴承内圈的端面花键是对正咬合的，保证整车的正常行驶。

Description

一种紧固结构及汽车动力传输系统

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，具体而言，涉及一种紧固结构及汽车动力传输系统。

背景技术

轮毂轴承是安装在车辆轮毂上的重要组件，轮毂轴承能够支撑车轮，以确保车轮能够顺畅旋转，而且轮毂轴承通过与驱动轴连接，实现将发动机的动力传递到车轮上，其是整车动力传输过程中必不可少的一个部分。通常，轮毂轴承的作为轴承活动部的轴承内圈以及驱动轴的端面分别设置有端面花键，驱动轴的端面花键与轮毂轴承的端面花键通过咬合而保证整车的正常行驶。

在现有技术中，驱动轴的端面花键轴向抵接轮毂轴承的端面花键后，不仅需要通过工具将轮毂轴承内圈固定，还通常需要外力将驱动轴保持轴向顶紧轮毂轴承的状态，然后在轮毂外侧通过紧固结构，例如通过锁紧螺栓将驱动轴与轴承内圈锁紧固定。这种安装方式，不仅操作比较复杂，还比较费力，而且，可能存在驱动轴的端面花键与轮毂轴承的端面花键是处于未对正咬合的抵接状态下，就通过锁紧螺栓锁紧固定，最终可能造成整车动力中断而无法正常行驶，并导致需要二次装配，影响生产节拍。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题中的至少一个。

为解决上述问题，本实用新型提供一种紧固结构，用于将驱动轴的端面花键与轮毂轴承的端面花键紧固，紧固结构包括螺栓和弹性件，所述弹性件套设于所述螺栓上，所述螺栓包括螺帽部和螺纹杆部，所述螺纹杆部用于穿设于所述轮毂轴承并与所述驱动轴的螺纹孔连接，所述弹性件的两端分别沿轴向抵接所述螺帽部与所述轮毂轴承。

本实用新型提供的一种紧固结构，相较于现有技术，具有但不局限于以下技术效果：

在装配驱动轴与轮毂轴承时，与现有技术一样的是，可通过工具将轮毂轴承，例如将其作为活动部的轴承内圈固定，然后使驱动轴末端的端面花键轴向抵接在轮毂轴承，例如抵接在轴承内圈的端面花键处，并保持驱动轴的轴向顶紧力。与现有技术不同之处在于，后续可在轮毂外侧将套有弹性件的螺栓穿插入轴承内圈，并使弹性件被螺帽部压缩且沿轴向抵接于轴承内圈，然后使螺纹杆部旋进驱动轴末端的螺纹孔内，这时，可撤去给予驱动轴的轴向顶紧力，只需要人工或工装拖住驱动轴，然后继续拧动螺栓。如果之前驱动轴末端的端面花键是与轴承内圈的端面花键处于未咬合的顶齿状态，随着继续拧动螺栓并压缩弹性件，螺栓会带动驱动轴旋转，当驱动轴被带动旋转至其端面花键中的键与轴承内圈的端面花键的槽对正时，处于压缩状态的弹性件会给予螺帽部一个轴向力，该轴向力就会拉动驱动轴的端面花键与轴承内圈的端面花键咬合，之后，继续拧动螺栓直至达到锁紧状态为止。整个装配过程中，不需要一直给予驱动轴轴向顶紧轮毂轴承的力，操作更加简单，也比较省力。而且，可以保证螺栓在锁紧后，驱动轴的端面花键与轴承内圈的端面花键是对正咬合的，进而可保证整车的正常行驶，不需要二次装配，不会影响生产节拍。

进一步地，所述轮毂轴承的轴承内圈的内壁沿径向延伸形成有环形阻挡部，所述螺帽部用于将所述弹性件沿轴向抵接于所述环形阻挡部，直至所述螺帽部沿轴向抵接于所述轴承内圈的轴向一端。

进一步地，所述紧固结构还包括活动套，所述活动套套设于所述螺栓上，所述弹性件位于所述螺帽部与所述活动套之间，所述弹性件用于通过所述活动套沿轴向抵接于所述环形阻挡部。

进一步地，所述活动套的周侧壁为锥形壁，且与所述环形阻挡部的内壁形状相配合。

进一步地，所述弹性件锥形压簧。

进一步地，所述螺栓还包括光杆部，所述螺纹杆部通过所述光杆部与所述螺帽部连接，所述活动套套设于所述光杆部，且所述活动套远离所述螺帽部的一端口的内径小于所述螺纹杆部的直径。

进一步地，所述活动套靠近所述螺帽部的一端口为锥形口，所述锥形口的尺寸从靠近所述螺帽部的一端至另一端的方向渐缩。

本实用新型还提供一种汽车动力传输系统，包括驱动轴、轮毂轴承和如前所述的紧固结构。

由于所述汽车动力传输系统的技术改进和技术效果与所述紧固结构一样，因此不再对所述汽车动力传输系统进行赘述。

进一步地，所述轮毂轴承的轴承内圈包括内端板、外端板和内圈本体，所述内端板和所述外端板通过所述内圈本体连接，所述内圈本体设置有贯穿所述内端板和所述外端板的内圈孔，所述内圈孔处延伸形成有环形阻挡部，所述轮毂轴承的端面花键位于所述内端板远离所述外端板的一侧，所述紧固结构的螺帽部用于沿轴向抵接于所述外端板。

进一步地，所述驱动轴包括轴本体和凸出设置于所述轴本体端部的轴头，所述驱动轴的螺纹孔位于所述轴头处，所述驱动轴的端面花键位于所述轴本体的端部，所述轴头用于插设于所述内圈本体。

附图说明

图1为本实用新型实施例的紧固结构将驱动轴与轮轴轴承安装紧固的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的紧固结构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的活动套的剖面结构示意图。

附图标记说明：

1、驱动轴；11、轴本体；12、轴头；121、螺纹孔；2、轮毂轴承；21、轴承外圈；22、轴承内圈；221、内端板；222、外端板；223、内圈本体；2231、环形阻挡部；3、螺栓；31、螺帽部；32、螺纹杆部；33、光杆部；4、弹性件；5、活动套；51、锥形口。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

而且，Y轴表示横向，也就是左右方向，并且Y轴的正向表示左，Y轴的负向表示右。同时需要说明的是，前述Y轴表示含义仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1，本实用新型实施例的一种紧固结构，用于将驱动轴1的端面花键与轮毂轴承2的端面花键紧固，紧固结构包括螺栓3和弹性件4，所述弹性件4套设于所述螺栓3上，所述螺栓3包括螺帽部31和螺纹杆部32，所述螺纹杆部32用于穿设于所述轮毂轴承2并与所述驱动轴1的螺纹孔121连接，所述弹性件4的两端分别沿轴向抵接螺帽部31与所述轮毂轴承2。

本实施例中，在装配驱动轴1与轮毂轴承2时，与现有技术一样的是，可通过工具将轮毂轴承2，例如将其作为活动部的轴承内圈22固定，然后使驱动轴1末端的端面花键轴向抵接在轮毂轴承2，例如抵接在轴承内圈22的端面花键处，并保持驱动轴1的轴向顶紧力。与现有技术不同之处在于，后续可在轮毂外侧将套有弹性件4的螺栓3穿插入轴承内圈22，并使弹性件4被螺帽部31压缩且沿轴向抵接于轴承内圈22，然后使螺纹杆部32旋进驱动轴1末端的螺纹孔121内，这时，可撤去给予驱动轴1的轴向顶紧力，只需要人工或工装拖住驱动轴1，然后继续拧动螺栓3。如果之前驱动轴1末端的端面花键是与轴承内圈22的端面花键处于未咬合的顶齿状态，随着继续拧动螺栓3并压缩弹性件4，螺栓3会带动驱动轴1旋转，当驱动轴1被带动旋转至其端面花键中的键与轴承内圈22的端面花键的槽对正时，处于压缩状态的弹性件4会给予螺帽部31一个轴向力，该轴向力就会拉动驱动轴1的端面花键与轴承内圈22的端面花键咬合，之后，继续拧动螺栓3直至达到锁紧状态为止。整个装配过程中，不需要一直给予驱动轴1轴向顶紧轮毂轴承2的力，操作更加简单，也比较省力。而且，可以保证螺栓3在锁紧后，驱动轴1的端面花键与轴承内圈22的端面花键是对正咬合的，进而可保证整车的正常行驶，不需要二次装配，不会影响生产节拍。

本实施例中，在车辆运动阶段，弹性件4的存在，可以消除紧固件安装后的驱动轴1与轴承内圈22的间隙，防止在运动过程出现的反松或力矩衰减现象。即，如果驱动轴1与轴承内圈22抵接时，如果两者之间有颗粒杂物而导致两者之间具有间隙，在车辆运动过程中，颗粒杂物掉落后，或颗粒杂物磨损掉后，弹性件4的弹力会拉动驱动轴1移动而消除间隙，保证驱动轴1的端面花键与轴承内圈22的端面花键始终有良好的咬合关系，进而防止在运动过程驱动轴1的端面花键与轴承内圈22的端面花键出现松动，或力矩衰减现象。同理，本实施例中，如果因加工制造公差问题，而导致螺纹杆部32与螺纹孔121有螺纹间隙的话，随着螺栓3逐渐旋进而使弹性件4逐渐被压缩，弹性件4的弹力会逐渐增大，其给予螺栓3的反作用力越大，逐渐增大的反作用力会消除螺纹间隙，保证螺纹连接的牢固性与可靠性，也防止产生异响等问题。其中，如图1所示，螺栓3是向右旋进的，弹性件4给予螺栓3的反作用力则是向左。

本实用新型另一实施例还提供一种汽车动力传输系统，包括驱动轴1、轮毂轴承2和紧固结构。

该轮毂轴承2可与现有技术一样，包括轴承外圈21和轴承内圈22，所述轴承外圈21套设于所述轴承内圈22上，且所述轴承外圈21用于与轮毂连接，所述轴承内圈22的一端具有端面花键。与现有技术不同之处包括，轴承内圈22的内壁不是一个等值壁，即，轴承内圈22的内壁沿径向延伸形成有环形阻挡部2231，所述螺帽部31用于将所述弹性件4沿轴向抵接于所述环形阻挡部2231，直至所述螺帽部31沿轴向抵接于所述轴承内圈22的轴向一端。如此，套设有弹性件4的螺栓3从左向右插入轴承内圈22后，弹簧的右端会抵接在环形阻挡部处，随着螺栓3继续向右移动或向右旋进至螺纹孔121的过程中，弹性件4逐渐被压缩。

更具体而言，可与现有技术一样，轴承内圈22可包括内圈本体223、外端板222和内端板221，左侧的外端板222通过内圈本体223与右侧的内端板221连接在一起，轴承外圈21则套设在内圈本体223上，并分别沿轴向抵接内端板221与外端板222，其中，轮毂轴承2上的端面花键具体位于轴承内圈22的内端板221处，内圈本体223设置有贯穿内端板221和外端板222的内圈孔。本实施例中，所述环形阻挡部2231延伸形成于所述内圈孔处。螺帽部31沿轴向抵接于外端板222时达到前述的锁紧状态，也就是指前述的“所述螺帽部31沿轴向抵接于所述轴承内圈22的轴向一端”。

具体地，驱动轴1包括轴本体11和凸出设置于轴本体11左端处的轴头12，驱动轴1上的端面花键则具体位于轴本体11的左端面处，螺纹孔121具体设置于轴头12处，轴头12用于从右向左插入内圈孔，直至轴本体11左端的端面花键与内端板221处的端面花键轴向抵接。

参见图1-2，可选地，紧固结构还包括活动套5，所述活动套5套设于所述螺栓3上，所述弹性件4位于所述螺帽部31与所述活动套5之间，且所述弹性件4用于通过所述活动套5沿轴向抵接于所述环形阻挡部2231。

本实施例中，活动套5也套于螺栓3上，在随着螺栓3继续向右移动或向右旋进至螺纹孔121的过程中，弹性件4通过活动套5沿轴向抵接在轴承内圈22内的环形阻挡部2231，弹性件4通过活动套5与环形阻挡部2231轴向抵接，利于螺栓3、弹性件4与内圈本体223这三者之间的受力均匀。

参见图1-3，可选地，所述活动套5的周侧壁为锥形壁，且与所述环形阻挡部2231的内壁相配合。活动套5靠近螺帽部31的一端外径为大直径端，活动套5的另一端为小直径端。

活动套5的周侧壁为锥形壁，且与轮毂轴承2的内壁相配合，即，于所述轴承内圈22逐渐靠近所述驱动轴1的方向，所述环形阻挡部2231的至少部分内壁的内径呈递减趋势。具体而言，如图1所示，于内圈本体223逐渐靠近驱动轴1的方向，内圈本体223的内径至少部分是递减的。如此，套有弹性件4和锥形活动套5的螺栓3插入内圈孔，并随着螺栓3继续向右旋进至螺纹孔121的过程中，活动套5的锥形侧壁则与环形阻挡部2231抵接，锥形结构能够增加接触面积，通过锥形配合结构能够使弹性力传递到轮毂轴承2上受力均匀。其中，活动套5朝向弹性件4的一端面为平面结构。

参见图1-2，可选地，所述弹性件4锥形压簧。锥形弹簧靠近螺帽部31的一端为大直径端，另一端为小直径段。

本实施例中，锥形压簧不仅适用于内圈本体223内部的空间形状，能够更好的利于内圈本体223的内部空间。其次，锥形压簧相比圆柱形压簧具有更平滑的弹性特性，锥形压簧在受力时，由于其形状的变化，其刚度会逐渐增加，这使得它在应对变化负载时具有更好的适应性。由于锥形压簧的形状，它在安装和拆卸时比圆柱形压簧更容易操作。锥形压簧相比圆柱形压簧可以更均匀地分布载荷。由于其形状的变化，尤其是配合活动套5与环形阻挡部2231内壁锥面接触形式，锥形压簧可以在受力时将载荷更均匀地分散到整个压簧上，减少了局部应力集中的风险。

参见图1-2，可选地，所述螺栓3还包括光杆部33，所述螺纹杆部32通过所述光杆部33与所述螺帽部31连接，所述活动套5套设于所述光杆部33，且所述活动套5远离所述螺帽部31的一端口的内径小于所述螺纹杆部32的直径。

本实施例中，顾名思义，螺纹杆部32是表面设有螺纹的部分，光杆部33则是表面未设有螺纹的光滑杆部分。并且光杆部33的直径小于螺纹杆部32的直径，活动套5在未套于螺栓3之前，活动套5的内径是大于或等于螺纹杆部32直径的，在活动套5套于光杆部33之后，可通过铆压等缩颈技术，将活动套5的内径缩小至小于螺纹杆部32的直径，例如使活动套5的内径缩小至与光杆部33相等。如此，活动套5右端会抵接在螺纹杆部32的左端，避免弹性件4与活动套5在螺栓3与驱动轴1安装之前掉落，使锁紧驱动轴1的结构(包括螺栓3、弹性件4与活动套5)更加一体化。其中，需要说明的是，当活动套5抵接于螺纹杆部32时，位于螺帽部31与活动套5之间的弹性件4处于压缩状态。

其中，活动套5可以是金属材质，具有较高的刚度与强度。螺帽部31可以是十二边形螺帽、外六角螺帽或内六角螺帽等。

需要说明的是，在装入螺栓3之前，驱动轴1与轴承内圈22抵接时的状态可称为对接状态，而在现有技术中，驱动轴1如果是处于微量倾斜的对接状态，或者现有螺栓3旋进的过程中发生偏离，后续现有螺栓3螺纹旋转过程中容易造成螺纹损坏(螺栓3上的螺纹以及驱动轴1末端螺纹孔121中的螺纹都有可能损坏)。而本实施例中，在锥形的活动套5的导向作用下，螺栓3会始终保持沿轮毂轴承2的轴线移动，螺栓3不会发生偏摆。此外，如前所述，在驱动轴1与轴承内圈22对接后，且在螺纹杆部32的小部分旋进螺纹后，就可以松开给予驱动轴1的轴向顶紧力，如果驱动轴1与轴承内圈22对接时驱动轴1发生偏摆，后续随着套于弹性件4的螺栓3继续拧动，弹性件4给予驱动轴1的拉力也是平行于轮毂轴承2轴向的拉力，该拉力会带动驱动轴1从偏摆位置回正，保证驱动轴1与轮毂轴承2同轴度的同时，也避免出现螺纹损坏的情况发生。

参见图3，可选地，所述活动套5靠近所述螺帽部31的一端口为锥形口51，所述锥形口51的尺寸从靠近所述螺帽部31的一端至另一端的方向渐缩。

本实施例中，活动套5可通过锥形口51套于螺栓3上，便于套接。

参见图1，可选地，于所述轴承内圈22的轴向，所述环形阻挡部2231的内径从两端至中间逐渐增大。

本实施例中，具体是内圈本体223内径从两端到中间逐渐增大，内圈本体223内壁则形成两个锥形壁，内圈本体223内左侧的锥形壁用于与活动套5的锥形壁轴向抵接。内圈本体223内的右侧的锥形空间则用于供驱动轴1的轴头12插入。

综上所述，在装配时，与现有技术一样的是，可通过工具将轴承内圈22固定，然后使驱动轴1的轴头12插入内圈本体223中，直至轴本体11末端的端面花键轴向抵接内端板221处的端面花键，并保持驱动轴1的轴向顶紧力。与现有技术不同之处在于，后续可在轮毂外侧将套有弹性件4与活动套5的螺栓3穿插入轴承内圈22，并使活动套5的锥形壁抵接于内圈本体223内环形阻挡部2231处，然后使螺纹杆部32旋进轴头12的螺纹孔121内，这时，可撤去给予驱动轴1的轴向顶紧力，只需要人工或工装拖住驱动轴1，然后继续拧动螺栓3。如果之前轴本体11的端面花键是与内端板221的端面花键处于未咬合的顶齿状态，随着继续拧动螺栓3并压缩弹性件4，螺栓3会带动驱动轴1旋转，当驱动轴1被带动旋转至其端面花键中的键与轴承内圈22的端面花键的槽对正时，处于压缩状态的弹性件4会给予螺帽部31一个向左的轴向力，该轴向力就会拉动轴本体11的端面花键与内端板221的端面花键咬合，之后，继续拧动螺栓3，直至螺栓3的螺帽部31锁紧在轴承内圈22的外端板222上即可，最后，可松开对轴承内圈22的固定。

术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种紧固结构，用于将驱动轴(1)的端面花键与轮毂轴承(2)的端面花键紧固，其特征在于，包括螺栓(3)和弹性件(4)，所述弹性件(4)套设于所述螺栓(3)上，所述螺栓(3)包括螺帽部(31)和螺纹杆部(32)，所述螺纹杆部(32)用于穿设于所述轮毂轴承(2)并与所述驱动轴(1)的螺纹孔(121)连接，所述弹性件(4)的两端分别沿轴向抵接所述螺帽部(31)与所述轮毂轴承(2)。

2.根据权利要求1所述的紧固结构，其特征在于，所述轮毂轴承(2)的轴承内圈(22)的内壁沿径向延伸形成有环形阻挡部(2231)，所述螺帽部(31)用于将所述弹性件(4)沿轴向抵接于所述环形阻挡部(2231)，直至所述螺帽部(31)沿轴向抵接于所述轴承内圈(22)的轴向一端。

3.根据权利要求2所述的紧固结构，其特征在于，还包括活动套(5)，所述活动套(5)套设于所述螺栓(3)上，所述弹性件(4)位于所述螺帽部(31)与所述活动套(5)之间，所述弹性件(4)用于通过所述活动套(5)沿轴向抵接于所述环形阻挡部(2231)。

4.根据权利要求3所述的紧固结构，其特征在于，所述活动套(5)的周侧壁为锥形壁，且与所述环形阻挡部(2231)的内壁形状相配合。

5.根据权利要求4所述的紧固结构，其特征在于，所述弹性件(4)为锥形压簧。

6.根据权利要求3所述的紧固结构，其特征在于，所述螺栓(3)还包括光杆部(33)，所述螺纹杆部(32)通过所述光杆部(33)与所述螺帽部(31)连接，所述活动套(5)套设于所述光杆部(33)，且所述活动套(5)远离所述螺帽部(31)的一端口的内径小于所述螺纹杆部(32)的直径。

7.根据权利要求6所述的紧固结构，其特征在于，所述活动套(5)靠近所述螺帽部(31)的一端口为锥形口(51)，所述锥形口(51)的尺寸从靠近所述螺帽部(31)的一端至另一端的方向渐缩。

8.一种汽车动力传输系统，其特征在于，包括驱动轴(1)、轮毂轴承(2)和如权利要求1-7任一项所述的紧固结构。

9.根据权利要求8所述的汽车动力传输系统，其特征在于，所述轮毂轴承(2)的轴承内圈(22)包括内端板(221)、外端板(222)和内圈本体(223)，所述内端板(221)和所述外端板(222)通过所述内圈本体(223)连接，所述内圈本体(223)设置有贯穿所述内端板(221)和所述外端板(222)的内圈孔，所述内圈孔处延伸形成有环形阻挡部(2231)，所述轮毂轴承(2)的端面花键位于所述内端板(221)远离所述外端板(222)的一侧，所述紧固结构的螺帽部(31)用于沿轴向抵接于所述外端板(222)。

10.根据权利要求9所述的汽车动力传输系统，其特征在于，所述驱动轴(1)包括轴本体(11)和凸出设置于所述轴本体(11)端部的轴头(12)，所述驱动轴(1)的螺纹孔(121)位于所述轴头(12)处，所述驱动轴(1)的端面花键位于所述轴本体(11)的端部，所述轴头(12)用于插设于所述内圈本体(223)。