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技术领域

本发明涉及汽车传动系统技术领域，特别涉及一种驱动轴与轮毂连接结构 及汽车传动系统。

背景技术

随着人们对汽车的整车行驶系统及NVH(Noise、Vibration、Harshness； 噪声、振动与声振粗糙度)性能要求越来越高，底盘各零部件结构和性能设计 也在不断的提升，驱动轴为传动系统动力传递过程中不可忽视的零部件，在前 驱横置发动机布置的轿车或SUV车型设计中，如图1所示，驱动轴01与万向 节02传动连接，万向节02与轮毂总成03通过直齿内、外渐开线花键04连接。

但是，由于直齿内、外花键配合后齿侧会存在间隙，而外球笼轴肩与轮毂 轴承内圈相互贴合，并靠前驱动轴锁紧螺母进行预紧，车辆起步或紧急制动， 即当发动机将动载荷通过变速器传递至驱动轴车轮端时,内、外花键产生相对 运动，从而使得驱动轴轴肩(即与轮毂轴承内圈配合部位)与轮毂接触端面产 生粘滞摩擦,导致“咔、咔”异响的发生，并且随着车辆行驶里程的增加，异响 问题出现的频率越来越高。有时在倒退及转弯情况下也有异响问题发生，影响 整车NVH性能；且上述结构在维修时拆卸驱动轴不方便，造成顾客极大抱怨 和售后维修成本的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种驱动轴与轮毂连接结构及汽车传动系统， 以改善车辆起步或紧急制动时产生异响的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种驱动轴与轮毂连接结构，包括依次传动连接的驱动轴、万向节以及轮 毂法兰盘，所述万向节与所述轮毂法兰盘之间通过带锥度的内、外花键传动连 接。

进一步的，所述带锥度的内、外花键的锥度为1:20～3:20。

进一步的，所述万向节为固定型球笼式万向节，所述万向节包括主动叉和 从动叉，所述主动叉与所述驱动轴固定连接，所述从动叉一端与所述主动叉连 接，另一端设有带锥度的渐开线内花键，所述轮毂法兰盘的内端设有连接轴， 所述连接轴外表面设有带锥度的渐开线外花键，所述渐开线内花键的锥度与所 述渐开线外花键的锥度相同，所述从动叉的渐开线内花键与所述连接轴的渐开 线外花键配合连接。

进一步的，所述主动叉包括行星套，所述行星套与所述驱动轴通过花键传 动连接，所述行星套的外壁一周设有内滚道，所述内滚道内设有多个滚珠，所 述滚珠通过套设于内滚道外的保持架定位，所述保持架外固定套设有外滚道， 所述从动叉与所述外滚道可拆卸连接。

进一步的，所述从动叉与所述外滚道通过紧固件可拆卸连接，所述外滚道 的外端面设有第一连接孔，所述从动叉包括与所述外滚道相对的凸缘，所述凸 缘上开设有第二连接孔，所述紧固件通过第一连接孔和第二连接孔将所述主动 叉和从动叉可拆卸连接。

进一步的，所述行星套与所述驱动轴之间通过卡簧和轴向挡圈进行轴向限 位。

进一步的，所述驱动轴靠近万向节的一端还套设有护套和连接罩，所述护 套的一端与所述驱动轴密封连接，另一端与所述连接罩的一端密封连接，所述 连接罩的另一端与所述外滚道密封连接。

进一步的，所述主动叉靠近从动叉的一端设有防尘罩，所述防尘罩的一周 边沿与所述外滚道的端面密封连接。

进一步的，所述轮毂法兰盘的连接轴的端部设有外螺纹，所述连接轴的端 部伸出所述从动叉后通过螺母紧固。

本发明还提供了一种汽车传动系统，所述汽车传动系统设置有上述任一技 术方案中所述的驱动轴与轮毂连接结构。

相对于现有技术，本发明所述的驱动轴与轮毂连接结构及汽车传动系统具 有以下优势：

本发明的驱动轴与轮毂连接结构及汽车传动系统，由于万向节与轮毂法兰 盘之间通过带锥度的花键传动连接，与现有技术的直齿内、外花键或端面花键 连接相比，带锥度的内、外花键可兼顾直齿内、外花键和端面花键的优点，并 且克服了二者的缺点，由于带锥度的内、外花键轴向带有一定锥度，因此内花 键和外花键紧配合后，内、外花键之间是紧密贴合的，不会产生径向和轴向的 间隙。因此动力传递更加平稳、可靠，并且消除了车辆起步或倒车时，由于花 键啮合不良造成的异响问题。

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为现有技术的驱动轴与轮毂连接结构示意图；

图2为本发明实施例所述的驱动轴与轮毂连接结构示意图；

图3为本发明实施例中的驱动轴与主动叉连接的结构示意图；

图4为本发明实施例中的从动叉与轮毂法兰盘连接的结构示意图。

附图标记说明：

1-驱动轴，2-万向节，3-轮毂法兰盘，4-带锥度的内、外花键，5-卡簧，6- 轴向挡圈，7-护套，8-连接罩，9-防尘罩，11-轴肩，21-主动叉，22-从动叉，31- 连接轴，32-螺母，211-行星套，212-内滚道，213-滚珠，214-保持架，215-外滚 道，216-第一连接孔，221-凸缘，222-第二连接孔。

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。

如图2所示，一种驱动轴与轮毂连接结构，包括依次传动连接的驱动轴1、 万向节2以及轮毂法兰盘3，所述万向节与所述轮毂法兰盘之间通过带锥度的 内、外花键4传动连接。

本发明的驱动轴与轮毂连接结构，由于万向节2与轮毂法兰盘3之间通过 带锥度的内、外花键4传动连接，与现有技术的直齿内、外花键或端面花键连 接相比，带锥度的内、外渐开线花键可兼顾直齿内、外花键和端面花键的优点， 并且克服了二者的缺点，由于带锥度的内、外花键4配合时，如图2所示，花 键沿轴向是倾斜的，带有一定锥度，因此内、外花键紧配合后，内、外花键之 间是紧密贴合的，不会产生径向和轴向的间隙。从而使得动力传递更加平稳、 可靠，并且消除了车辆起步或倒车时，由于花键啮合不良造成的异响问题。

具体地，在选择带锥度的内、外花键4的锥度时，优选范围为1:20～3:20， 在此范围内取值可使得动力传递更加平稳，并且可使得消除径向和轴向的间隙 的效果更好。其中，上述范围内最优选的锥度值为1:10，选择此锥度值可使得 动力传递效果以及消除间隙的效果达到最佳。

其中，在设置万向节2与轮毂法兰盘3的花键时，可以在万向节2上设置 内花键，在轮毂法兰盘3上设置外花键，也可以在万向节2上设置外花键，在 轮毂法兰盘3上设置内花键，其中，花键种类可以是渐开线花键或矩形花键， 由于渐开线花键具有承载能力强，易自动定心，安装精度高等优点，因此优选 渐开线花键。以下以固定型球笼式万向节为例进行说明，如图2、图3、图4 所示，万向节2包括主动叉21和从动叉22，所述主动叉21与所述驱动轴1固 定连接，所述从动叉22一端与所述主动叉21连接，另一端设有锥形孔，锥形 孔的内壁上沿锥形孔的锥度开设有渐开线内花键，所述轮毂法兰盘3的内端设 有连接轴31，至少一段所述连接轴31的外表面为锥形面，锥形面的锥度与锥 形孔的锥度相同，锥形面上沿锥形面的锥度开设有渐开线外花键，所述从动叉 22的内花键与所述连接轴31的外花键配合连接。

为了在维修时方便拆卸驱动轴1，可将万向节2的主动叉21和从动叉22 设置为可拆卸连接，如图2、图3所示，主动叉21包括套设于所述驱动轴1端 部的行星套211，所述行星套211与所述驱动轴1通过花键传动连接，所述行 星套211的外壁一周设有内滚道212，所述内滚道212内设有多个滚珠213，所 述滚珠213通过套设于内滚道212外的保持架214定位，所述保持架214外固 定套设有外滚道215，所述从动叉22与所述外滚道215可拆卸连接。由此，当 需要拆卸或更换驱动轴1时，只需要将从动叉22与外滚道215拆开即可，无需 拆卸其他零部件，从而降低了劳动强度，避免了拆卸过程中对其他零部件的损 伤，且保证了其他零部件的使用寿命，提供了售后维修驱动轴的可行性。

在上述实施例中，从动叉22与外滚道215通过紧固件可拆卸连接，例如可 通过螺栓、螺钉、销、铆钉等连接。具体地，如图2、图3、图4所示，可在外 滚道215的外端面设置第一连接孔216，第一连接孔216可以为均匀分布的多 个，在从动叉22的一端设置与所述外滚道215相对的凸缘221，并在凸缘221 上对应第一连接孔开设第二连接孔222，使紧固件(图中未示出)通过第一连 接孔216和第二连接孔222将所述主动叉21和从动叉22可拆卸连接即可。从 而在实现了传递扭矩的同时，使得从动叉22与外滚道215可方便拆卸。

为了防止驱动轴1从万向节2中脱出，可在行星套211与驱动轴1的轴向 设置卡簧5和轴向挡圈6来组合进行限位，并在驱动轴1上设置用于对行星套 211进行轴向限位的轴肩11，卡簧5固定在驱动轴1的卡簧槽中，当驱动轴1 与行星套211花键啮合后，卡簧5与行星套211内壁的卡簧槽配合进行轴向限 位，并且在驱动轴1的端部增加轴向挡圈6进行二次限位，行星套211的外端 面与轴向挡圈6抵靠，确保驱动轴1与行星套211的连接力，从而消除在装配 过程中，驱动轴1与万向节2装配后拉脱力不易控制以致卡簧变形或者无法弹 开的问题；最终避免了驱动轴1从万向节2中脱出的问题发生。

进一步的，可在驱动轴1上设置用于对行星套211进行轴向限位的轴肩11。 从而可防止在压入驱动轴1与行星套211的花键时将卡簧5挤压变形。

所述驱动轴1靠近万向节2的一端还套设有护套7和连接罩8，护套7的 一端与所述驱动轴1密封连接，另一端与所述连接罩8的一端密封连接，所述 连接罩8的另一端与所述外滚道215密封连接。其中，连接罩8优选为金属材 料制作的钣金件。由此，增加了万向节2高温时的散热面积，提升了护套7的 使用寿命。

由于主动叉21和从动叉22可拆卸，为了防止拆卸后灰尘进入主动叉21 的球道内，优选在主动叉21靠近从动叉22的一端设置防尘罩9，可将防尘罩 的一周边沿与所述外滚道215的端面密封连接。从而可阻挡灰尘进入主动叉21 的球道内，提高了万向节2的使用寿命。

为了使轮毂法兰盘3的连接轴31与从动叉22能够紧配合，优选采用在轮 毂法兰盘3的连接轴31的内端部设置外螺纹，当连接轴与从动叉22通过带锥 度的内、外花键配合后，可在连接轴31的内端部外螺纹上拧入螺母32进行紧 固，从而使得轮毂法兰盘3的连接轴31与从动叉22能够紧配合，提高内、外 花键的啮合效果。

本发明还提供了一种汽车传动系统，汽车传动系统设置有上述任一实施例 中的驱动轴与轮毂连接结构。

由于在本实施例的汽车传动系统中使用的驱动轴与轮毂连接结构与上述驱 动轴与轮毂连接结构的各实施例中提供的驱动轴与轮毂连接结构相同，因此二 者能够解决相同的技术问题，并达到相同的预期效果。

关于本发明实施例的汽车传动系统的其他构成等已为本领域的技术人员所 熟知，在此不再详细说明。

以上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。