CN111779755A - 动力传动轴总成 - Google Patents
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Abstract
一种动力传动轴总成，包含一纤维补强塑胶管，一金属端轭以及若干键条。该纤维补强塑胶管具有一开口端，一内表面，以及一外表面。该内表面设有若干一体成型的第一槽沟。该金属端轭具有一本体，以及一套管。该套管具有一外表面，该外表面设有若干第二槽沟。该套管嵌固于该纤维补强塑胶管内部，并且使各该第一槽沟与各该第二槽沟相互对应而形成一容置空间。各该键条被收容于各该容置空间内。因此，使该中空纤维补强塑胶管，各该键条以及该金属端轭可结合成一体来传递动力。
Description
技术领域
本发明与动力传动轴有关，特别是关于一种纤维补强塑胶管以及金属端轭组合而成的动力传动轴总成。
背景技术
早期的钢质动力驱动轴由于重量的关系，目前已逐渐被纤维补强塑胶驱动轴所取代，而由于纤维补强塑胶驱动轴与金属端轭无法以传统的焊接方式来组接，从业者就以粘着剂来取代焊接，但是此等纤维补强塑胶驱动轴利用粘着剂来连接金属端轭的方式又产生了新问题。因为在传递动力的过程中，所生的高温度会使粘着剂融化而无法将纤维补强塑胶驱动轴与金属端轭牢固的连接在一起。美国第4,792,320号专利案提出了一种动力传动轴的组合结构来解决此等问题，该动力传动轴的组合结构，如该案的说明书的图2所示，具有一纤维补强塑胶管以及一金属端轭，该纤维补强塑胶管的一端设有多个纵向延伸并沿周向间隔分布的槽道，该金属端轭的表面则设有多个的肋条，组合时，将该金属端轭的各该肋条嵌入该纤维补强塑胶管的各该槽道内。虽然此等结构可解决以粘着剂接合的缺失，但是此种结构所生的缺点是在该纤维补强塑胶管的管壁上设置多个的槽道，会破坏该该纤维补强塑胶管的强度，无法承受在传递动力时所产生的大剪切力(shear stress)。另外，美国第5,601,494号专利案则公开了另一种动力传动轴的组合结构，其传动轴管同样是以纤维补强塑胶制成，而其特征在于金属端轭的套管表面设置多个的槽沟，组合时，如该案说明书的图2所示，先在各该槽沟填入粘着剂然后再将该套管嵌入该纤维补强塑胶轴管内。此等结构虽然可增加粘着剂的量，但是还是无法解决传递动力时，粘着剂因高温融化而丧失结合功能的问题。再者，前述二件专利案所揭露的技术特征均只解决纤维补强塑胶轴与金属端轭的结合问题，对于在动态情况下的动平衡调整没有做出任何贡献。
发明内容
本发明的主要目的即是在提供一种动力传动轴总成，该总成一方面可减少传动轴的重量，另一方面则可用来传递高扭矩力，换言之，其可改善前述现有技术的缺失。
本发明的另一目的则是在提供一种动力传动轴总成，该总成除了可承受高扭矩力外，更可用来调校传递动力时传动轴的动平衡。
因此，为了达成前述的目的，本发明所提供的动力传动轴总成，包含有一中空纤维补强塑胶管，一金属端轭以及若干键条。该中空纤维补强塑胶管一般由多层预浸热固性或热塑性树酯的纤维织板叠置卷绕所制成。在构造上，该中空纤维补强塑胶管至少具有一开口端，一界定一第一内径的内表面，以及一界定一第一外径的外表面。该内表面设有若干一体成型，径向凹入，沿管周间隔分布并且自该开口端往内纵向延伸的第一槽沟。该金属端轭具有一本体，以及一自该本体往外延伸的套管。该套管具有一外表面，该外表面设有若干径向凹入，沿管周间隔分布并往该本体方向延伸的第二槽沟。组合时，该套管自该中空纤维补强塑胶管的开口端嵌入其管内，并且使各该第一槽沟与各该第二槽沟分别相互对应而形成一容置空间。各该键条被收容于各该容置空间内。由前述可知，本发明的该中空纤维补强塑胶管与该金属端轭通过各该键条而结合成一可连动的单位来传递动力。在此必须一提的是，本发明该中空纤维补强塑胶管的各第一槽沟与其管体一体成型，换言之，其结构强度未受破坏，因而可成承受较大的扭矩力。再者，当在动力传递时如发生动不平衡状态，可以在要调整配重的部位选用比重不同的键条，例如将原来一部分的铝合金键条改成钢键条。
本发明的一优选实施方式是在该纤维补强塑胶管与该金属端轭接合处的该纤维补强塑胶管表面套设一束紧环。
本发明的另一优选实施方式是使各该键条的尺寸约等于各该容置空间的尺寸，用以使二者可紧密地结合。
本发明的再一优选实施方式是使该第一槽沟与该第二槽沟具有相同的个数。
本发明的又一优选实施方式是使各该第一槽沟沿该中空纤维补强塑胶管管周的宽度大于其径向深度，各该第二槽沟的尺寸则与该各该第一槽沟相同。
本发明又再一优选实施方式是各该第一槽沟与各该第二槽沟均以相等间隔的方式布置。
本发明的又另一优选实施方式是将各该第一槽沟以挤压方式成型。
本发明的更一优选实施方式是使各该键条的至少其中一键条的比重与其他键条不同。
再者，本发明并未限制各该第一槽沟与各该第二槽沟的形状，例如在一优选实施例中，二者的断面可均为冂形。
附图说明
以下现以实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明一优选实施例的立体图；
图2为本发明图1所示实施例的部分分解立体图；
图3为本发明图1所示实施例的部分剖视立体图；
图4为本发明图1所示实施例沿图1的剖线4-4方向上的剖视图；
图5为本发明图1所示实施例沿图2的剖线5-5方向上的剖视图；以及
图6为本发明图1所示实施例沿图2的剖线6-6方向上的剖视图。
具体实施方式
请参阅各附图，本发明一优选实施例的动力传动轴总成如附图标号10所示。该动力传动轴总成10包含有一中空纤维补强塑胶管20，二金属端轭40，多个的键条60，以及二束紧环80。
该中空纤维补强塑胶管20可以多层预浸环氧树脂的碳纤维或玻璃纤维织板叠置卷绕而成，其厚度可视实际需要而设计，于本实施例该中空纤维补强塑胶管20的厚度约为4mm。该中空纤维补强塑胶管20具有一对开口端22，一界定一第一内径的内表面24，以及一界定一第一外径的外表面26。该内表面24布置有多个的第一槽沟30，其尺寸及个数可视需要而设计。于本实施例，该内表面24设有八个等间隔布置且断面呈冂字形的第一槽沟30，更详细的说，各该第一槽沟30具有自该内表面24往该外表面26径向凹入的一第一深度d1，自该开口端22往内纵向延伸一第一长度11，以及沿该内表面24周面延伸的一第一宽度w1，该第一宽度w1大于该第一深度d1。又由于各该第一槽沟30会影响该动力传动轴总成10的扭矩力，因此该第一深度d1必须至少为0.1mm。于本实施例，各该第一槽沟30的2第一宽度w1约为8mm，第一长度l1约为55mm，第一深度d1约为2mm。在此，值得一提的是，于本实施例，该中空纤维补强塑胶管20内部的各该第一槽沟30在成型该中空纤维补强塑胶管20的同时，以内模压挤而成，各该第一槽沟30的底壁厚度d1虽较该中空纤维补强塑胶管20其他部位的管壁厚度d2为小，但是其与该中空纤维补强塑胶管20其他部位具有相同层数的纤维补强塑胶层，因此虽然该中空纤维补强塑胶管20布置有多个的该第一槽沟30，但是其强度不会被破坏，依据本发明所实施的动力传动轴总成，其扭矩力约可高达10000牛顿·米(N·M)。
该金属端轭40固接于该中空纤维补强塑胶管20的一端或两端，通常为一万向接头的一部分或其他已知的扭矩传递端部配件，但并不以此为限。该金属端轭40一般以铝合金或钢材制成。该金属端轭40包含有一本体42，一对自该本体42往外纵向延伸的轭臂44。各该轭臂44分别设有一相互对齐的贯穿孔46，用来于收容传统万向接头的轴承杯(图上未示)。
该金属端轭40更包含一中空圆柱状套管48，从该本体42沿与各该轭臂23相反的方向纵向延伸。该套管48的外径稍小于该本体42，因此，可在该本体42与该套管48之间界定出一外侧环形肩部50，如图3所示。该套管48的外侧周面52设有若干径向凹入，沿管周间隔分布并往该本体42方向延伸的第二槽沟54。于本实施例，各该第二槽沟54与各该第一槽沟30在尺寸及个数上均相同。换言之，该套管48设有八个等间隔分布的第二槽沟54，各该第二槽沟54的宽度约为8mm，长度约为55mm，深度约为2mm。另外，该套管48的外径稍大于该中空纤维补强塑胶管20的第一内径，用以使二者可以紧密的结合在一起。
组合时，该金属端轭40的套管48以各该第二槽沟54分别对应各该第一沟槽30的方式，自该中空纤维补强塑胶管20的开口端22嵌入该中空纤维补强塑胶管20内部，直到其前缘抵靠于该金属端轭40的环形肩部50。嵌入后，相互对应的各该第二槽沟54与各该第一沟槽30将形成一矩形容纳空间70。
各该键条60以铝合金或钢材制成，但并不以此为限。各该键条60的尺寸对应于该矩形容纳空间70的尺寸，其布置方式之一于该金属端轭40的套管48嵌入该中空纤维补强塑胶管20之前先置入各该第二槽沟54，然后再进行嵌入的动作。另外，必须一提的是，为了使该金属端轭40的套管48，该中空纤维补强塑胶管20与各该键条60紧密的结合在一起，可在结合之前预先以粘着剂(图上未示)涂布于三者之间，然后再予凝固或固化。
再者，由于各该键条60独立于该金属端轭40与该中空纤维补强塑胶管20，因此，当动力传递上如发生动不平衡的情况，可以在要调整配重的部位选用比重不同的键条，例如将原来的铝合金键条改成钢键条，而不须另外再以焊接或粘贴的方式布置配重块。另外，为了使该金属端轭40与该中空纤维补强塑胶管20结合得更为牢固，将该束紧环80套设于该中空纤维补强塑胶管20与该金属端轭40接合处的该中空纤维补强塑胶管20。
Claims (10)
1.一种动力传动轴总成，包含有：
一中空纤维补强塑胶管，具有至少一开口端，一界定一内径的内表面，以及一界定一第一外径的外表面，该内表面设有若干一体成型，径向凹入，沿管周间隔分布并且自该开口端往内纵向延伸的第一槽沟；
一金属端轭，具有一本体，以及一自该本体往外延伸的套管，该套管具有一外表面，该外表面设有若干径向凹入，沿管周间隔分布并往该本体方向延伸的第二槽沟；
该套管自该中空纤维补强塑胶管的开口端嵌入其管内，并且使各该第一槽沟与各该第二槽沟分别相互对应并形成一容置空间；以及
若干键条，被收容于各该容置空间内。
2.如权利要求1所述的动力传动轴总成，更包含有一束紧环，布置于该中空纤维补强塑胶管与该金属端轭接合处的该中空纤维补强塑胶管表面。
3.如权利要求1所述的动力传动轴总成，其中各该键条的尺寸约等于各该容置空间的尺寸。
4.如权利要求1所述的动力传动轴总成，其中该第一槽沟与该第二槽沟具有相同的个数。
5.如权利要求1所述的动力传动轴总成，其中各该第一槽沟沿该纤维补强塑胶管管周的宽度大于其径向深度，各该第二槽沟的尺寸与该各该第一槽沟相同。
6.如权利要求5所述的动力传动轴总成，其中各该第一槽沟的断面呈ㄇ形。
7.如权利要求6所述的动力传动轴总成，其中各该第一槽沟与各该第二槽沟的径向深度至少大于0.1mm。
8.如权利要求1所述的动力传动轴总成，其中各该第一槽沟与各该第二槽沟以相等间隔的方式分布。
9.如权利要求1所述的动力传动轴总成，其中各该第一槽沟以挤压方式成型。
10.如权利要求1所述的动力传动轴总成，其中各该键条的至少其中一键条的比重与其他键条不同。
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