CN1737391A - 用于支撑驱动轴组件上的轴承和端部配件的法兰组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一驱动轴组件，其包括一驱动轴管和一与其连接的法兰组件。法兰组件包括一具有相互同心定位的一导向面和一轴承座表面的法兰。一端部配件固定在法兰上。端部配件包括一和导向面相配合以便定位端部配件相对于法兰的位置的表面。轴承组件支撑法兰和轴管以旋转。轴承组件包括一和轴承座表面相配合以便定位轴承组件相对于法兰的位置的表面。

Description

用于支撑驱动轴组件上 的轴承和端部配件的法兰组件

背景技术

本发明涉及一种驱动轴组件，该组件通常应用于机动车辆的驱动组***。特别地，本发明涉及一种用于支撑驱动轴组件上的轴承和端部配件的法兰组件，其目的是为了减小它们轴向不重合度。

驱动组***普遍用于产生一来自动力源的力并且把这个力从动力源传送给从动机构。动力源产生可以从动力源传送到旋转从动机构的旋转力。例如，现今使用的大部分车辆，由发动机/传动组件产生的旋转力通过一驱动轴组件从该发动机/传动组件的输出轴传送到车轴组件的输入轴从而可旋转地驱动车轮。为此，一典型的驱动轴组件包括一带有一对端部配件的中空圆柱形驱动轴管，例如，该端部配件可以是固定在驱动轴前后端部的一组管叉(tube yoke)。前端部配件是连接发动机/传动组件输出轴至驱动轴管的前端的前部万向接头的一部分，同样，后端部配件是连接驱动轴管后端至车轴组件输入轴的后部万向接头的一部分。前后万向接头通过该驱动轴管形成一从发动机/传动组件输出轴到车轴组件输入轴的一可旋转的驱动连接，同时，可以调节存在于三个轴的旋转轴线间有限的角度偏差值。

一些车辆的发动机/传动组件和车轴组件间分离距离相对较短。对于这些车辆，驱动轴组件可以由单个相对较长的驱动轴管组成，该驱动轴管带有固定在其端部的第一和第二端部配件。然而，另外一些车辆的发动机/传动组件和车轴组件间分离距离相对较长，使用单个驱动轴管是不可行的。对于这些车辆驱动轴组件可以由多个(典型的为两个)单独的、相对短的驱动轴管组成。在象这样的一组合驱动轴组件中，第一驱动轴管的第一端部由第一万向接头连接到发动机/传动组件的输出轴上，它的第二端部由第二万向接头连接到第二驱动轴管的第一端部，第二驱动轴管的第二端部通过第三万向接头连接到车轴组件的输入轴上。

由两个或者更多个单独的驱动轴管组成的组合驱动轴组件通常利用一支撑结构在使用过程中来旋转支撑其中间部分。一典型的驱动组件的中间支撑结构(通常指中心轴承组件)包括一环形轴承，该环形轴承具有内圈和外圈，内圈与其中一个驱动轴管接合，外圈用来支撑内圈，以相对其旋转。将环形轴承的外圈支撑在大体为环形的支撑元件中，该环形支撑元件可以由例如橡胶这样的具有相当弹性的材料形成。弹性支撑元件支撑在刚性托架中，刚性托架固定在设置在车辆的支撑面上。这样，中心轴承组件的作用是用来支撑驱动轴组件的中间部分，以在使用时旋转。这种常用形式的中心轴承组件结构在现有技术中是公知的。

在许多已知的复合驱动轴组件中，中间管轴使得第一驱动轴管的第二端部和第二万向接头的连接便利。一典型的中间管轴包括通过例如焊接这样的方法固定在第一驱动轴管的第二端部的第一端部。中间管轴还包括一其上具有一通常为圆柱形轴承安装面的中心轴承部分。中心轴承组件压配合或其它方式支撑在中间管轴的中心轴承部分上。中间管轴还包括第二端部，第二端部具有多个设置在其上的外花键。具有多个内花键的一端部配件与设置在中间管轴的第二端部上的外花键配合以便固定从而随其旋转。可设置一螺母或者其它结构以便将这个端部配件保持在中间管轴上。端部配件形成第二万向接头的一部分。

如同所有互相物理接合的机械结构一样，中心轴承组件、中间管轴和端部配件相互之间的精确定位由于每个单独部件制造时的尺寸的不同而受到限制。因此，在上述结构中，在中心轴承组件和中间管轴之间存在一针对尺寸变化的预定公差。此外，在中间管轴的第二端部上的外花键与端部配件上的内花键之间存在着针对尺寸变化的第二预定公差。一些实施例表明，在驱动轴组件在运行中旋转时，这些第一和第二预定公差导致了不希望的轴向不重合度(其结果是旋转不平衡)。因此，对于这样的驱动轴组件，需要一种改进结构来减小中心轴承组件和端部配件之间的轴向不重合度。

发明内容

本发明涉及一支撑驱动轴组件上的轴承组件和端部配件的法兰组件，其目的是减小它们之间的轴向不重合度。驱动轴组件包括一驱动轴管和一连接到该驱动轴管的法兰组件。法兰组件包括一具有导向面和轴承座表面的法兰，导向面和轴承座表面相互同心定位。端部配件固定在法兰上。端部配件包括一表面，该表面与导向面配合来相对于法兰定位端部配件。轴承组件支撑法兰和驱动轴管以进行旋转。轴承组件包括一表面，该表面与轴承座表面配合来相对于法兰定位轴承组件。

对于本领域的普通技术人员来说，结合附图阅读下面对优选的具体实施例的详细描述可以清楚的知道本发明的各种目的和优点。

附图说明

附图1为局部剖开的驱动轴组件的一部分的侧视图，该驱动轴组件包括根据本发明的法兰组件的第一实施例和端部配件一部分。

附图2为图1所示的法兰组件第一实施例的端部视图。

附图3为图1所示的驱动轴组件局部剖开的侧视图。

附图4为根据本发明的法兰的第二实施例的剖视图。

附图5为如图4所示的法兰第二实施例的局部剖开的侧视图，其上安装有通用挡油环(slinger)。

附图6为包含有图4和图5所示的法兰组件的第二实施例的驱动轴组件的一部分的侧视图。

附图7为图6所示的驱动轴组件的端部视图。

附图8为和图4所示的法兰的第二实施例一起使用的管轴的侧视图。

具体实施方式

参照附图，图1、图2和图3显示了根据本发明的法兰组件的第一实施例，用附图标记10标示。法兰组件10包括一法兰12，该法兰12在所示实施例中具有四个臂状物16，臂状物16从中心纵向轴线14大体沿径向延伸。每一臂状物16的径向外端设置有一通孔18。法兰组件还包括一端部配件，例如一法兰叉20。法兰叉20上有多个通孔21。通过法兰叉20形成的通孔21适于和法兰组件10的通孔18对齐。孔18和21的尺寸可以用来容纳连接法兰12和法兰叉20的螺栓(未示出)或其他紧固件，该连接方式在以下将会进一步介绍。

法兰叉12具有设在其一端上的轴向延伸的凸导向面22。在所示实施例中，凸导向面22具有通常为圆柱形的外表面。但也可以设计为任何所需的形状。凸导向面22的尺寸可滑动地配合在法兰叉20上形成的相应的成形凹槽24中。如果需要，将凸导向面22的轴向端部设置一倒角或倒圆的表面25，以便于将法兰12上的凸导向面22安装在法兰叉20上的凹槽24中。

如图所示，法兰12包括轴承座表面26，在图示的实施例中，其通常为圆柱形。轴承座表面26和凸导向面22同心。轴承座面26适于支撑例如为常规中心轴承装置30这样的减摩轴承上的内圈28。轴承30的内圈28轴向压在一径向台肩32上，该台肩32限定在轴承座表面26和设在法兰12上的一较大直径面34之间，较大直径面34在轴承座表面26和法兰12的径向伸展的臂状物16之间沿轴向延伸。台肩32可以将轴承30定位在轴承座表面26上所需的轴向位置上。

在所示实施例中，法兰12还包括一通常外形为圆柱形的较小直径的支撑面40。较小直径的支撑面40沿与较大直径面34相对的方向从轴承座表面26沿轴向延伸。较小直径的支撑面40也和凸导向面22是同心的。它的尺寸用来容纳管套筒42的圆柱形内表面，在所示实施例中，管套筒42为中空的且为圆柱形。管套筒42安装在较小直径的支撑面40上，这样管套筒42的端面压在一径向台肩44上，该台肩44在一较小直径的支撑面40和轴承座表面26之间限定而成。可以利用例如焊接这样的方法把管套筒42永久地固定在法兰12上。例如，可以在中心纵向轴线14的三个有角度隔开的位置上对管套筒42实行点焊。所示管套筒42的外表面具有一圆柱形凹形区46，其设置在与法兰12相对的管套筒42的端部。凹形区46的尺寸可以用来接纳和支撑位于其上面的驱动轴管54的端部。将驱动轴管54压配合在凹形区46上并且利用焊接或者其他方法将其固定在管套筒42上。

图3显示了包括以上描述过的法兰组件10的驱动轴组件56的一部分。驱动轴管54的第一端部有一固定于其上通常的花键套管50。花键套管50具有一凹形安装面52，用焊接或其它方法将驱动轴管54的第二端支撑和固定在凹形安装面52上。如前所述，第一驱动轴管54的第一端可以利用花键套管50通过第一万向接头(未示出)连接到发动机传动组件的输出轴(未示出)上或者其他任何结构上。驱动轴管54的第二端可以利用端部配件20通过第二万向接头(未示出)连接到第二驱动轴管(未示出)的第一端部。

驱动轴组件56的跳动公差是由位于法兰12上的凸导向面22、轴承座表面26和凹形区46的同心性来控制的。如前所述，凸导向面22、轴承座表面26和凹形区46都是在由一种材料形成的法兰12上形成。这种结构可以避免如前所述的多个通用的法兰组件形成的额外累计公差。

图4和图5中显示了依据本发明的法兰的第二具体实施方式，其用附图标记60标示。法兰60也包括从中心纵轴14沿径向延伸的四个臂状物62，每个臂状物62有一通孔64。如前所述，通孔64的大小可以用来接纳连接法兰60和端部配件的螺栓，例如，该接头可以是图1、2、3中所示的法兰叉20。法兰60的轴向面上设置沿轴向延伸的凸导向面66，其外形也是一圆柱形，它的尺寸适合安装在如前所述的端部配件20的凹槽24中。输入法兰60也包括一轴承座表面68，其形状也可以是一圆柱形，并且用来支撑如前所述的中心轴承组件30。在本发明的第二个实施例中，法兰60具有一在其上设有多个轴向延伸的花键70的内表面。如前所述，凸导向表面66和轴承座表面68与花键70同中心。因此，凸导向表面66、轴承座表面68和花键70在法兰60上是同轴对准的。

法兰60的外表面有两个附加的圆柱面72和74，这两个圆柱面和轴承支撑面68一起分别限定了径向台肩76和78。在轴承支撑面68和第一圆柱形面72之间限定第一台肩76，其可以用来按照前面描述的方式那样在轴向定位减摩轴承(图中未示出)。在第一圆柱形面72和第二圆柱形面74之间限定第二台肩78，可以用来在轴向定位安装在其上的挡油环82，挡油环82为常规样式，它可以为中心轴承30提供防护，阻止灰尘的污染和外来物体的破坏。考虑到动态平衡，如果需要，可以把驱动轴组件焊接到挡油环82的表面上。

如图6、图7和图8所示，一驱动轴组件90包括一驱动轴管92，一管轴94和法兰60。驱动轴管92可以通过常用的手段例如焊接的方法固定到管轴94上。图示中的管轴94的外形通常为圆柱形并且包括一圆柱形的外表面96，一径向台肩98，和一个外花键部分100。圆柱形外表面96和外花键部分100以及驱动轴组件90的中心纵轴是同轴的。一外螺纹的凸出部分102沿着外花键部分100同轴延伸，如下将介绍其作用。

安装时，中心轴承组件30是最初的压配合或支撑在法兰的轴承支撑面68上。将法兰60***管轴94，这样法兰60上设置的内花键70和管轴94上的外花键100相配合。法兰60的轴向端面可以抵接设置在管轴94上的径向台肩98，来准确定位法兰60和管轴98相互之间的位置。如此安装可以用法兰60定位管轴94的螺纹凸出部分102。将小齿轮螺母104(pinion nut)或者其他结构旋入螺纹凸出部分102上可以绝对保持法兰60和管轴94一起成为一组件。

驱动轴组件90的跳动公差是由设置在法兰12上的凸导向面66、轴承座表面68来控制的。如前讨论过的，凸导向面66和轴承座表面68都形成在法兰60上，法兰60由一种材料形成。这种结构可以避免如前所述的多个通用的法兰组件形成的额外累计误差。

根据专利法律条款，本发明的原理和实施模式已经在优选实施例中予以说明和图示。但是，需要理解的是除非特别地说明和图示本发明都可以实施，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于驱动轴组件的法兰组件，其包括：

法兰，其包括相互同中心定位的导向面和轴承座表面；

固定在所述法兰上的端部配件，所述端部配件包括一和所述导向面相配合以便相对于所述法兰定位所述端部配件的表面；和

支撑所述法兰以旋转的轴承组件，所述轴承组件包括一和所述轴承座表面相配合以便相对于所述法兰定位所述轴承组件的表面。

2.如权利要求1所述的法兰组件，其中，所述导向面是一凸导向面，所述端部配件表面是一形成于所述端部配件上的凹槽。

3.如权利要求1所述的法兰组件，其中，所述导向面和所述端部配件表面形状通常为圆柱形。

4.如权利要求1所述的法兰组件，其中，所述法兰包括多个臂状物，每个臂状物带有一穿过其形成的开口，所述端部配件有多个穿过其形成的开口，这些开口和所述法兰的开口相对准。

5.如权利要求1所述的法兰组件，其中，所述法兰还包括和所述导向面和所述轴承座表面同中心的支撑面。

6.如权利要求5所述的法兰组件，其还包括支撑在所述法兰的所述支撑面上的管座。

7.如权利要求6所述的法兰组件，其中，所述的管座包括一适于支撑其上的驱动轴管的端部的凹形区。

8.如权利要求1所述的法兰组件，其中，所述的法兰包括多个花键。

9.如权利要求1所述的法兰组件，其还包括一管轴，该管轴具有多个和所述法兰上的所述多个花键相配合的花键。

10.如权利要求1所述的法兰组件，其还包括一与所述法兰组件相连接的驱动轴管。

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