[实用新型]防插错式转向管柱中间传动轴

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车转向系统技术，具体涉及汽车的转向管柱传动轴结构。

背景技术

汽车设计中，转向传动轴的相位角(相位角定义见图1A)是保证转向传动平稳的一个重要的参数，据试验显示，转向系统的输入角速度经过双十字万向节传动后输出因为相位角的误差造成的输出轴角速度波动可以达到0～2.9％之间，这就意味着，仅仅由相位角装配误差就可以造成如此大的力矩波动，所以保证相位角的装配精度是有必要的。

现有技术的中间传动轴装配如图1所示，主要涉及以下零部件：下传动轴节叉1，中间传动轴下节叉2，中间传动轴3，中间传动轴上节叉4，上传动轴节叉5和锁紧螺栓6。其中中间传动轴上节叉4和中间传动轴下节叉2形成的夹角θ就是相位角。总成主要由在整车装配时，转向下传动轴同转向器小齿轮(图中未体现)先连接，中间传动轴3从连接花键7处断开，安装转向管柱时操作人员在盲插的情况下将中间传动轴3和中间传动轴上节叉4通过花键7进行连接，相位角的控制采用D字形连接方式(见图1B)，即在中间传动轴的连接花键处沿轴向设计一平台8，花键7在该位置的横截面呈D字形，平台8限制锁紧螺栓6的通过，来保证中间传动轴上节叉4、下节叉2的夹角θ。此结构虽然可以保证相位角，但是存在如下缺点：

1、对图1B中平台8的H尺寸和图1中H1两尺寸加工精度要求很高。此两尺寸的超差，造成中间传动轴上节叉4、中间传动轴下节叉2可以相对转过几个花键齿，但锁紧螺栓6一样可以穿过平台8，就造成相位角超差(错一个齿基本就10度)，在某车型转向传动轴开发中曾经发现，因为D字形平台8高度H加工超差，造成花键7连接处在设计位置左右各四个齿范围内均可完成装配。误差范围达到了±40°，相位角严重超差，转向系统力矩波动较大。

2、装配困难，效率低。即使图1B中平台8的H尺寸和图1中H1两尺寸加工精度达到设计要求，平台8能正确地起到限位作用，在转向传动轴的安装时由于操作人员安装时基本是盲插，花键7插上后要反复验证锁紧螺栓6是否可以穿过，如果不能穿过，只有脱开花键7，重复上述步骤，待螺栓6顺利通过，方为合格。这点对于总装线上的装配效率影响较大，生产效率较为低下。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种防插错式转向管柱中间传动轴，以保证中间传动轴上、下两节叉夹角(相位角)的装配精度。

本实用新型的技术方案如下：

防插错式转向管柱中间传动轴，包括下传动轴节叉、中间传动轴下节叉、中间传动轴、中间传动轴上节叉、上传动轴节叉、中间传动轴与中间传动轴下节叉焊接连接，中间传动轴下节叉和中间传动轴上节叉分别通过销与下传动轴节叉和上传动轴节叉连接；中间传动轴与中间传动轴上节叉通过内、外花键B、A连接，并通过卡箍或锁紧螺栓将它们进行轴向锁紧；其特征在于：中间传动轴与中间传动轴上节叉相互配合的内外花键B、A上设置至少有一对不同于其它花键齿的异型花键齿。

具体有以下两种形式：一是中间传动轴上节叉与中间传动轴的连接端为带内花键的套管形式，在它们相互配合的内外花键B、A上设置有一对不同于其它花键齿的异型花键齿B1、A1。

二是中间传动轴上节叉与中间传动轴的连接端为带内花键的侧开管形式，中间传动轴连接端的外花键齿中，设计有两个不同于其它花键齿的异形花键齿A2、A3，该两个异形花键齿刚好位于中间传动轴上节叉连接端管的侧开口两侧位置。

上述技术方案，由于在中间传动轴上节叉与中间传动轴的花键连接结构中设计了一对或两对异型花键齿，在装配时，如果出现插错，中间传动轴根本就无法插入中间传动轴上节叉，因此异型齿起到了防止插错的作用，可以在盲插的状态下，顺利完成装配，不存在将中间传动轴拔出多次尝试装配的问题，使装配简捷方便。同时，制造此种异型齿的工艺简单，很容易实现。

附图说明

图1现有的转向管柱中间传动轴的结构示意图；

图1A是转向传动轴的相位角示意图；

图1B是图1的A-A剖面图；

图2本实用新型的转向管柱中间传动轴的结构示意图；

图2A是图2的A-A剖面图(中间传动轴上节叉与中间传动轴的连接端为带内花键的侧开管形式)；

图3A和图3B是中间传动轴上节叉与中间传动轴的连接端为带内花键的套管形式的剖面图；

具体实施方式