阅读说明：本技术 一种用于传递扭矩的转向轴及球架结构 (Steering shaft and ball frame structure for transmitting torque ) 是由 童哲 张浩洋 郭冬冬 宋振林 郭振洲 于 2021-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于传递扭矩的转向轴及球架结构,包括设置于花键管内的花键轴,花键轴的外侧壁上设有外花键和弧形滚道一,花键管的内壁设有与其相适配的内花键和弧形滚道二,弧形滚道一和弧形滚道二之间均设有钢球,所述花键轴外侧壁上在位于外花键的位置处开设有环槽,所述花键轴和花键轴之间在位于对应环槽的位置处设有钢球保持架,所述钢球保持架包括弧形架体,所述花键轴上在位于弧形滚道一的位置处均嵌套有弧形架体,所述弧形架体上均开设有容纳槽,本发明具有可最大限度的保证在复杂表面结构,仍可方便装配及保证强度,钢球润滑的更加充分,传递扭矩更加稳定,使用寿命长,可以有效防止保持架脱出的风险等优点。(The invention discloses a steering shaft and ball frame structure for transmitting torque, which comprises a spline shaft arranged in a spline pipe, wherein the outer side wall of the spline shaft is provided with an external spline and an arc-shaped raceway I, the inner wall of the spline pipe is provided with an internal spline and an arc-shaped raceway II matched with the internal spline, steel balls are arranged between the arc-shaped raceway I and the arc-shaped raceway II, the outer side wall of the spline shaft is provided with an annular groove at the position of the external spline, a steel ball retainer is arranged between the spline shaft and the spline shaft at the position corresponding to the annular groove, the steel ball retainer comprises an arc-shaped frame body, the spline shaft is nested at the position of the arc-shaped raceway I and is provided with an arc-shaped frame body, and the arc-shaped frame body is provided with an accommodating groove. Long service life, and can effectively prevent the risk of the retainer from dropping off.)

一种用于传递扭矩的转向轴及球架结构

技术领域

本发明涉及传动轴技术领域，具体为一种用于传递扭矩的转向轴及球架结构。

背景技术

转向轴的功用是将驾驶员作用于转向盘的转向力矩传递给转向器，现有的转向轴与转向器的连接处通常采用钢球滑动副结构，滑动副结构由花键轴、花键管及钢球组成，为便于产线装配，钢球一般使用保持架进行预装配构成钢球保持架组件，通常采用注塑或者冷挤压成型将保持架装配到花键轴上，但是存在钢球保持架装配不方便，装配效率低，钢球润滑不充分，钢球磨损较大，传递扭矩不稳定，使用寿命短，钢球保持架存在脱出的风险等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用于传递扭矩的转向轴及球架结构，可最大限度的保证在复杂表面结构，仍可方便装配及保证强度，装配效率高，钢球润滑的更加充分，减少钢球的磨损，传递扭矩更加稳定，使用寿命长，可以有效防止保持架脱出的风险，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于传递扭矩的转向轴及球架结构，包括设置于花键管内的花键轴，花键轴在位于朝向花键管一端的外侧壁上等间距设有外花键和弧形滚道一，花键管的内壁在位于对应外花键和弧形滚道二的位置处分别开设有与其相适配的内花键和弧形滚道二，弧形滚道一和弧形滚道二之间均设有不少于三个钢球，所述外花键均与内花键均为间隙配合，所述花键轴外侧壁上在位于外花键的位置处开设有环槽，所述花键轴和花键轴之间在位于对应环槽的位置处设有钢球保持架，所述钢球保持架包括弧形架体，所述花键轴上在位于弧形滚道一的位置处均嵌套有弧形架体，所述弧形架体上均开设有与弧形滚道一上每排钢球数量相适配的容纳槽，所述容纳槽的结构与钢球的结构相适配，且容纳槽的边缘部均设有凸起。

进一步的，所述环槽的长度不小于弧形架体的长度。

进一步的，所述钢球保持架还包括连接板，且每相邻的两个弧形架体的侧壁之间均通过连接板相连形成封闭的环状结构，所述连接板和弧形架体均为一体结构，且至少有一个连接板上开设有开口槽。

进一步的，所述连接板的长度小于环槽的长度。

进一步的，所述开口槽为“Z”型结构，且开口槽贯穿连接板的侧壁。

进一步的，所述开口槽为直槽结构，且开口槽未贯穿连接板，所述开口槽的数量为多个时连接板的侧壁左右端相互交错开设开口槽。

进一步的，所述钢球可以为柱体结构的滚柱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本用于传递扭矩的转向轴及球架结构，通过钢球保持架的多种结构，可最大限度的保证在复杂表面结构，仍可方便装配及保证强度，装配效率高，通过环槽和开口槽，是钢球润滑的更加充分，减少钢球的磨损，传递扭矩更加稳定，使用寿命长，通过开口槽还可以对钢球保持架进行轴向限制，防止钢球保持架脱出，当特殊情况发生造成钢球脱出或者磨损失效时，外花键与内花键的花键齿仍可有效的传递扭矩，保证功能不丧失，同时会产生相应的噪音，起到预警作用，以便及时发现问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明花键轴结构示意图；

图3为本发明花键轴侧面剖视图；

图4为本发明花键管结构示意图；

图5为本发明花键管侧面剖视图；

图6为本发明花键管和花键轴配合示意图；

图7为本发明单排钢球保持架结构示意图；

图8为本发明多排钢球保持架结构示意图；

图9为本发明多排钢球保持架装配示意图；

图10为本发明多排钢球保持架装配后侧面剖视图；

图11为本发明改进后多排钢球保持架结构示意图；

图12为本发明滚柱装配示意图。

图中：1花键轴、101外花键、102弧形滚道一、103环槽、2花键管、201内花键、202弧形滚道二、3钢球保持架、301弧形架体、302容纳槽、303连接板、304开口槽、4钢球。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-7和图12，本发明提供一种技术方案：一种用于传递扭矩的转向轴及球架结构，包括设置于花键管2内的花键轴1，花键轴1在位于朝向花键管2一端的外侧壁上等间距设有外花键101和弧形滚道一102，花键管2的内壁在位于对应外花键101和弧形滚道二102的位置处分别开设有与其相适配的内花键201和弧形滚道二202，弧形滚道一102和弧形滚道二202之间均设有不少于三个钢球4，所述外花键101均与内花键201均为间隙配合，所述花键轴1外侧壁上在位于外花键101的位置处开设有环槽103，所述花键轴1和花键轴2之间在位于对应环槽103的位置处设有钢球保持架3，所述钢球保持架3包括弧形架体301，所述花键轴1上在位于弧形滚道一102的位置处均嵌套有弧形架体301，所述弧形架体301上均开设有与弧形滚道一102上每排钢球4数量相适配的容纳槽302，所述容纳槽302的结构与钢球4的结构相适配，且容纳槽302的边缘部均设有凸起，所述环槽103的长度不小于弧形架体301的长度，所述钢球4为球体结构的滚珠或者为柱体结构的滚柱，通过钢球4实现传递扭矩的功能，花键轴1上的外花键101和花键管2上的内花键201为间隙配合设计，此时不传递扭矩，当特殊情况发生造成钢球4脱出或者磨损失效时，外花键101与内花键201的花键齿仍可有效的传递扭矩，保证功能不丧失，同时会产生相应的噪音，起到预警作用，以便及时发现问题，花键轴1外表面开设有环槽103，可增加空间用于储存润滑脂，进而实现对钢球4的润滑，同时花键轴1、花键管2、钢球保持架3装配后，环槽103两端台阶同时可对钢球保持架3起到轴向限位作用，使钢球保持架3不脱出，钢球保持架3设计成单排保持架便于装配。

实施例二

请参阅图8-10，本实施例是对实施例一的进一步改进：所述钢球保持架3还包括连接板303，且每相邻的两个弧形架体301的侧壁之间均通过连接板303相连形成封闭的环状结构，所述连接板303和弧形架体301均为一体结构，且至少有一个连接板303上开设有开口槽304，所述连接板303的长度小于环槽103的长度，所述开口槽304为“Z”型结构，且开口槽304贯穿连接板303的侧壁，钢球保持架3为球笼架结构，且钢球保持架3开设有“Z”型结构的开口槽304，将钢球保持架3包裹在花键轴1上环槽103的位置处即可，便于钢球保持架3的装配，最大程度的减小装配难度，且开口槽304处还可起到储存润滑脂的作用，钢球4润滑充分，减少钢球4的磨损，传递扭矩稳定。

实施例三

请参阅图11，本实施例是对实施例二的变形，不同之处在于：所述开口槽304为直槽结构，且开口槽304未贯穿连接板303，所述开口槽304的数量为多个时连接板303的侧壁左右端相互交错开设开口槽304，通过连接板304左右端相互交错开设的开口槽304，使钢球保持架3更加柔性，装配时将钢球保持架3撑开后嵌套在花键轴1上环槽103的位置处即可，且钢球4润滑更加充分，减少钢球4的磨损，传递扭矩更加稳定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。