CN106545591A - 具有轴向保持机构的面花键传动元件 - Google Patents

Abstract

本发明在一个或多个实施例中提供一种半轴总成，该半轴总成包括轮毂和等速万向节，轮毂包括轮毂表面和邻接轮毂表面的轮毂孔。轮毂孔由沿轴向的第一孔表面和第二孔表面以及定位在两者之间的第三孔表面限定，第一孔表面的横截面尺寸比第二孔表面的更小，并且轮毂表面包括位于其上的凹形面花键；等速万向节包括接合面以及从接合面沿轴向延伸的杆，接合面包括位于其上的凸形面花键，该凸形面花键在接合位置处接合凹形面花键，杆限定位于其上的凹槽，该凹槽径向延伸并且与凸形面花键隔开。如本发明其它位置详细说明的，半轴总成被认为降低了密封件收紧和花键阻碍的发生。

Description

具有轴向保持机构的面花键传动元件

技术领域

本申请涉及一种具有连接半轴和轮毂的轴向保持机构的面花键传动元件(face-spline drive element)。

背景技术

在具有径向花键的一些现有设计中，在螺母被穿过以及扭转完成之前，在组装期间可以在花键界面提供来自径向花键的足够的摩擦力以保持轮毂和半轴之间的界面。

例如，公开号US 7,121,632的专利文献公开在具有径向花键轴的半轴组装中使用保持元件。

同样例如，公开号为CN204150022的专利文献公开使用定位在轮毂和轴主体之间的弹性垫以降低与轴向移动相关的噪音。

发明内容

在一个或多个实施例中，半轴总成包括轮毂和等速万向节，轮毂包括轮毂表面和与轮毂表面邻接的轮毂孔，轮毂孔由沿轴向的第一孔表面和第二孔表面以及定位在两者之间的第三孔表面限定，第一孔表面的横截面尺寸比第二孔表面的更小，并且轮毂表面包括位于其上的凹形面花键；等速万向节包括接合面以及从接合面沿轴向延伸的杆，接合面包括位于其上用于在接合位置处接合轮毂凹形面花键的凸形面花键，杆限定位于其上的凹槽，该凹槽径向延伸并且与凸形面花键隔开。

在轴向长度上，第一孔表面可以与第二孔表面不同。

凹槽沿轴向比凸形面花键更接近杆的端面。

半轴总成可以进一步包括环，该环至少部分接收在凹槽中。

环可以在接合位置接触第三孔表面。

环可以包括弹性材料。

环可以包括开环形式的环。

半轴总成可以进一步包括紧固件，该紧固件在接合位置将面花键等速万向节和至少部分接收在杆中的轮毂连接。

在一个或多个实施例中，半轴的面花键轮毂设置为包括轮毂壁和轮毂面，轮毂壁限定位于其中的轮毂孔，该轮毂孔由沿轴向的第一孔表面和第二孔表面以及定位在两者之间的第三孔表面限定，第一孔表面的横截面尺寸比第二孔表面的更小；并且轮毂面包括位于其上的凹形面花键，该凹形面花键在接合位置接合面花键等速万向节的凸形面花键。

在又一或多个实施例中，半轴的面花键等速万向节设置为包括接合体，该接合体包括接合面和从接合面沿轴向延伸的杆，接合面包括位于其上的凸形面花键，该凸形面花键在接合位置接合面花键轮毂的凹形面花键，杆限定位于其上的凹槽，该凹槽径向延伸并且与凸形面花键隔开。

根据本发明的一个实施例，其中凹槽沿轴向比凸形面花键更接近杆的端面。

根据本发明的一个实施例，进一步包含至少部分接收在凹槽内的环。

根据本发明的一个实施例，其中环包括弹性材料。

根据本发明的一个实施例，其中环是开环形式的环。

根据本发明的一个实施例，其中杆的横截面尺寸比接合面的更小。

当结合附图时，这里所述的一个或多个有利的特征从下列一个或多个实施例的详细说明中被认为是显而易见的。

附图说明

现在参照一个或多个实施例，其在附图中更详细地说明并且在下文描述，其中：

图1说明性地描述了根据一个或多个实施例的半轴总成的透视图；

图2说明性地描述了参照图1的半轴总成的一部分的可选视图；

图3说明性地描述了参照图1的半轴总成的一部分的剖视图；

图3A说明性地描述了参照图3的剖视图的局部放大视图；以及

图4说明性地描述了在参照图1的半轴总成中使用的等速万向节的放大透视图。

具体实施方式

参照附图，相同的附图标记在这里可以用于指代相同的参数和部件或它们类似的变形和可选形式。这些参数和部件作为示例被包括并且并非意味着限制。这里参照的附图是示意性的并且它们的相关视图不一定成比例绘制。

本发明在一个或多个实施例中在至少提供保持结构和/或机构方面被认为是有优势的，其中面花键半轴或侧轴以及配合的轮毂可以沿轴线方向至少暂时彼此接合，以形成连接项，之后该连接项能够沿装配线本身向下运行。该设计和/或机构不一定旨在用于最终轮毂保持作用并且针对更多所需连接的情况可以使用另外的保持装置和/或***。然而，并且正如本发明其它位置详述的，根据本发明在一个或多个实施例中的保持机构仍然提供容易使用的方式，面花键半轴和配合的轮毂通过该方式可以顺利地暂时接合。

在半轴和轮毂之间的轴向连接并非事先可用并且在试图将第三部件附接到其上时操作者必须借助额外辅助的手来保持两者的情况下，该优势补偿了面花键半轴的使用。

而且，由于在使用保持机构的情况下可以消除将面花键半轴和轮毂保持在一起的原有步骤，因此通常用于径向花键半轴的已有组装线可以容易地用于面花键半轴。仅这点就被认为给出了理想的劳动力和成本效率。

在一个或多个实施例中，并且进一步考虑图1到4，总体以100示出的半轴总成包括轮毂104，轮毂104沿轴向A与等速万向节102连接。

返回参照图1并且进一步考虑图2和图3，轮毂104包括轮毂表面220和邻接轮毂表面220的轮毂孔350，轮毂孔350由沿轴向A的第一孔表面322和第二孔表面324以及定位在两者之间的第三孔表面326限定，第一孔表面322具有第一横截面尺寸C1，第一横截面尺寸C1小于第二孔表面的第二横截面尺寸C2，并且轮毂表面220包括位于其上的凹形面花键270，凹形面花键在接合位置——例如图3中说明性描述的位置——与等速万向节102的凸形面花键280接合。

等速万向节102包括接合面482以及从接合面482沿轴向A延伸的杆470，接合面482包括位于其上的凸形面花键280，凸形面花键280在接合位置——如图3中说明性描述的位置——接合轮毂104的凹形面花键270，杆470限定位于其上的凹槽472，凹槽472沿径向R延伸并且沿着轴向与凸形面花键280隔开。

返回参照图3，第一孔表面322具有沿轴向A与第二孔表面的第二轴向长度L2不同的第一轴向长度L1。在一些实施例中，第一轴向长度L1比第二轴向长度L2更小。

再次返回参照图3，第三孔表面326具有与第一轴向长度L1和第二轴向长度L2中的至少一个不同的第三轴向长度L3。在一些实施例中，第三轴向长度L3比第一轴向长度L1和第二轴向长度L2更小。

再次返回参照图3并进一步考虑图3A，第三孔表面326可以连接第一孔表面322和第二孔表面324两者，并且相应地第三孔表面326与第一孔表面322成第一角度α1并且与第二孔表面324成第二角度α2。第一角度α1和第二角度α2中的至少一个大于90度并且小于180度。

返回参照图4，沿轴向A与凸形面花键280相比，凹槽472可以更接近杆470的端面474。没有想要限定为任何特定理论，该结构被认为有利于促进等速万向节102到轮毂104的接合，并且进一步降低面花键界面密封件366相对于等速万向节102的边缘收紧的发生。

在接合位置，如图3中说明性描述的接合位置，可以使用被接收在等速万向节102的凹槽472和轮毂104的第三孔表面326之间的环340。环340可以预组装在等速万向节102上，例如至少部分接收在凹槽472中。

在定向和接合期间，杆470移动到轮毂孔350内并且在***过程期间，一经接触第三孔表面326，环340就可以扩张。在该接合处，认为等速万向节102至少暂时接合到轮毂104并且一起形成接合单元。由于孔表面322、324和326的结构有效地阻止了意外的分离，此时可以更容易地处理接合单元并且在更少的劳动强度的情况下就可以满足它的下游处理。

环340可以包括弹性材料，以使环340在通过第一孔表面322期间可以压缩并且在到达第三孔表面326时可以扩张，第三孔表面326具有比第一孔表面322更大的横截面尺寸。弹性材料的非限制性示例包括天然的和/或合成的聚合物，例如橡胶和橡胶共混物。

在一些实施例中，环340可以是可以根据需要可压缩和可扩张的开环形式的环。在这样的结构中，环340不一定必须包括弹性材料。例如，环340可以包括金属材料或由金属材料制成。这在车辆操作环境中尤其适用。

返回参照图2并且考虑图3，可以使用紧固件210在接合位置连接等速万向节102和至少部分接收在杆470中的轮毂104。在等速万向节102和轮毂104已经通过凹槽472和第三孔表面326与接合部对齐之后，可以引入紧固件210以固定该连接。如本发明其它位置所提到的，接合部使等速万向节102和轮毂104基本上呈现为预组装单元，操作者可以一只手抓住该单元并且另一只手可用于将紧固件210附接到预组装单元。相应地，操作者可以在不需要另外的操作者或制造辅助工具的情况下完成整个组装。

返回参照图3，定位在第一孔表面322和第二孔表面324之间的第三孔表面326可以可选地称作倒角面。即使是在轮毂104的轮毂壁260已经预成型之后也容易形成这样配置的倒角面。例如，第一孔表面322可以由加工头通过进入轮毂104的第一端部272经加工而成，第二孔表面324可以由相同或另一加工头通过进入轮毂104的第二端部274经加工而成。因第一孔表面322和第二孔表面324的形成会自然产生第三孔表面324。

作为这里所提到的倒角面的替代，可以在轮毂孔350上加工出沟(未示出)以通过环340与凹槽472接合。然而在轮毂壁260已经形成且成形之后形成这样的沟即使并非完全不可能也会是困难的。而且，这样的沟不能提供容许凸形面花键280和凹形面花键270接合所需的间隙。因此，根据一个或多个实施例的位于轮毂孔350上这样的倒角面设计被认为在制备接收环340的轮毂孔350中带来增强的便利性，从而作用于接合。

此外，与沟设置直接比较，倒角设计被认为有助于降低沟干扰向下扭动螺栓的可能性。在并非想要限制为任何特定原理的情况下，可以认为沟绝对地定位了轮毂和半轴的相对位置并且一经环和沟接合，沟就不易于容许等速万向节沿轴向A朝向轮毂移动。

根据本发明在一个或多个实施例中参照这里的倒角设计，即使是在移动距离L2之后，直径C2仍容许环340适度自由移动。距离L1可以确定为通过设计阻止花键阻碍的距离以及保证合适的花键齿接合的距离。短语“花键阻碍”可以指代每组面花键在花键几何形状的各高点处相遇时存在不合适的齿啮合的情形或现象。由于操作者可能不容易察觉到花键阻碍的发生，因此应该通过设计避免花键阻碍。在如这里所述的一个或多个实施例由于只有在齿完全接合的情况下卡簧才会接合，因此本发明消除了花键阻碍的烦恼。

在一个或多个实施例中，如这里阐明的本发明被认为克服了与面花键半轴的组装和使用相关的某些挑战。然而，本领域技术人员从这样的说明以及附图和权利要求中容易意识到，在不脱离如下列权利要求所限定的本发明的真实精神和合理范围的情况下，可以作出各种变化、改变和变形。

Claims (10)

1.一种半轴总成，包含：

轮毂，所述轮毂包括轮毂表面和邻接所述轮毂表面的轮毂孔，所述轮毂孔由沿轴向的第一孔表面和第二孔表面以及定位在所述第一孔表面和所述第二孔表面之间的第三孔表面限定，所述第一孔表面的横截面尺寸比所述第二孔表面的更小，并且所述轮毂表面包括位于其上的凹形面花键；以及

等速万向节，所述等速万向节包括接合面以及从所述接合面沿所述轴向延伸的杆，所述接合面包括位于其上的凸形面花键，所述凸形面花键在接合位置处与所述轮毂的所述凹形面花键接合，所述杆限定位于其上的凹槽，所述凹槽径向延伸并且与所述凸形面花键隔开。

2.根据权利要求1所述的半轴总成，其中所述第一孔表面在轴向长度上与所述第二孔表面不同。

3.根据权利要求1所述的半轴总成，其中所述凹槽沿所述轴向比所述凸形面花键更接近所述杆的端面。

4.根据权利要求1所述的半轴总成，进一步包含至少部分被接收在所述凹槽内的环。

5.根据权利要求1所述的半轴总成，其中所述环在所述接合位置处接触所述第三孔表面。

6.根据权利要求1所述的半轴总成，其中所述环包括弹性材料。

7.根据权利要求1所述的半轴总成，其中所述环是开环形式的环。

8.根据权利要求1所述的半轴总成，进一步包含紧固件，所述紧固件在所述接合位置连接所述等速万向节和至少部分接收在所述杆内的所述轮毂。

9.一种半轴的面花键轮毂，包含：

轮毂壁，所述轮毂壁限定位于其中的轮毂孔，所述轮毂孔由沿轴向的第一孔表面和第二孔表面以及定位在所述第一孔表面和所述第二孔表面之间的第三孔表面限定，所述第一孔表面的横截面尺寸比所述第二孔表面的更小；以及

轮毂面，所述轮毂面包括位于其上的凹形面花键，所述凹形面花键在接合位置处接合面花键等速万向节的凸形面花键。

10.根据权利要求9所述的轮毂，其中所述第一孔表面在轴向长度上与所述第二孔表面不同。