扭矩傳遞軸的制作方法
【專利說明】扭矩傳遞軸
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本專利申請要求于2014年11月5日提交的美國臨時專利申請序列號N0.62/075，498的優先權，該文獻以引用的方式全文并入本文以供參考。
技術領域
[0003]本發明涉及具有多個扭轉剛度的扭矩傳遞軸。
【背景技術】
[0004]車輛傳動系將扭矩或功率從驅動源(例如，內燃機)傳遞到車輛車輪。扭矩或功率可通過一系列傳動系部件(例如，齒輪、聯接器和軸)進行傳遞。傳動系部件提供一定水平的扭轉剛度以滿足性能要求。傳動系部件還提供一定水平的柔順性以減少不想要的噪聲、振動或刺耳聲。一些車輛傳動系包括驅動軸，所述驅動軸是具有單個扭轉剛度的簡易單件式扭矩傳遞軸。
【發明內容】
[0005]在本發明的一個實施例中，提供扭矩傳遞軸。該扭矩傳遞軸包括第一構件和第二構件。第一構件沿軸線延伸，并且具有在第一端和第二端之間延伸的內表面。該內表面限定設置在第一端的近側的多個第一接合元件。所述第二構件沿所述軸線延伸并且被接收在所述第一構件內。所述第二構件包括第一端部部分、第二端部部分以及在所述第一端部部分和第二端部部分之間延伸的中間部分。所述第一端部部分具有第一花鍵部分，所述第一花鍵部分的每個構件被接收在所述多個第一接合元件的相應接合元件內。當第一扭矩被施加到所述第二構件且當在所述第一花鍵部分的構件與所述多個第一接合元件的接合元件之間存在切向間隙時，由所述第二構件提供第一扭轉剛度。當第二扭矩被施加到所述第二構件且當在所述第一花鍵部分的構件與所述多個第一接合元件的接合元件之間不存在切向間隙時，由所述第一構件和所述第二構件中的至少一者提供第二扭轉剛度。
[0006]在本發明的另一實施例中，提供扭矩傳遞軸。該扭矩傳遞軸包括:沿軸線延伸的第一構件;沿所述軸線延伸并且被接收在所述第一構件內的第二構件；以及第一銷。所述第一構件具有在第一端和第二端之間延伸的大致筒形本體。所述第一端具有大致垂直于所述軸線延伸的第一開口，所述第二端具有大致垂直于所述軸線延伸并且與所述第一開口間隔開的第二開口。所述第二構件具有第一端部部分、第二端部部分以及在所述第一端部部分和第二端部部分之間延伸的中間部分。所述第一端部部分具有大致垂直于所述軸線延伸的第一端部部分開口，所述第二端部部分具有大致垂直于所述軸線延伸的第二端部部分開口。第一銷被接收在所述第一開口和所述第一端部部分開口內。當第一扭矩被施加到所述第二構件且當在所述第一銷的外表面與所述第一開口的邊緣之間存在切向間隙時由所述第二構件提供第一扭轉剛度。當第二扭矩被施加到所述第二構件且當在所述第一銷的外表面與所述第一開口的邊緣之間不存在切向間隙時由所述第一構件和所述第二構件中的至少一者提供第二扭轉剛度。
[0007]在本發明的又另一實施例中，提供扭矩傳遞軸。該扭矩傳遞軸包括第一構件和第二構件。所述第一構件沿軸線延伸并且具有在第一端和第二端之間延伸的內表面。所述內表面限定設置在所述第一端的近側的多個第一接合元件。所述第二構件沿第二軸線延伸并且具有第一端部部分以及從所述第一端部部分延伸的中間部分。所述中間部分的端部被牢固地附接到所述第二端。所述第一端部部分具有第一花鍵部分，所述第一花鍵部分的每個構件被接收在所述多個第一接合元件的相應接合元件內。
[0008]這些以及其他優點和特征從下述說明結合附圖將變得更加明顯。
【附圖說明】
[0009]被認作為本發明的主題在申請文件的結尾處的權利要求書中被具體地指出并且明確地要求保護。本發明的前述和其他特征以及優勢從下述詳細說明結合附圖顯而易見，在附圖中:
[0010]圖1A-1B是扭矩傳遞軸的第一實施例的透視圖；
[0011]圖2是扭矩傳遞軸的第二實施例的局部截面圖；
[0012]圖3是扭矩傳遞軸的第三實施例的局部截面圖；
[0013]圖4A-4C是扭矩傳遞軸的第四實施例的透視圖；
[0014]圖5是扭矩傳遞軸的第五實施例的局部截面圖；
[0015]圖6是扭矩傳遞軸的第六實施例的局部截面圖；
[0016]圖7A和7B是扭矩傳遞軸的第七實施例的透視圖；
[0017]圖8A和8B是扭矩傳遞軸的第八實施例的透視圖；以及
[0018]圖9A-9C是扭矩傳遞軸的第九實施例的透視圖。
【具體實施方式】
[0019]現在參考附圖，其中本發明將參考具體實施例來進行描述但不限于其，要理解的是，所公開的實施例僅僅是可以以各種替代性形式來實施的本發明的示例。附圖不必按比例繪制，其中某些特征可能被放大或最小化以示出具體部件的細節。因此，本文所公開的具體結構和功能細節不被解釋為限制性的，而僅僅是用于教導本領域技術人員寬泛地實施本發明的代表性基礎。
[0020]扭矩傳遞軸被用于將扭矩或功率從變速器或驅動橋傳遞到車輛的車輪。圖1A-1B示出了扭矩傳遞軸10的第一實施例。扭矩傳遞軸10包括第一構件20和第二構件22。第一構件20沿軸線24延伸。第一構件20包括本體30，該本體在第一端32和與第一端32相對設置的第二端34之間延伸。本體30是具有外表面40和內表面42的大致筒形本體。
[0021]內表面42限定第一構件20的內孔。內表面42限定多個第一接合元件50。所述多個第一接合元件50被設置在第一端32近側。在如圖2所示的扭矩傳遞軸的第二實施例中，內表面42限定多個第二接合元件52。多個第二接合元件52被設置在第二端34近側。
[0022]第二構件22沿軸線24延伸。第二構件22被接收在第一構件20內。第二構件22具有第一端部部分60、與第一端部部分60相對設置的第二端部部分62、以及中間部分64。中間部分64在第一端部部分60和第二端部部分62之間延伸。
[0023]第一端部部分60具有第一端部部分直徑。第二端部部分62具有第二端部部分直徑。中間部分64具有中間部分直徑。中間部分直徑小于第一端部部分直徑和第二端部部分直徑，使得第二構件22在從側面看時具有狗骨形狀。
[0024]在一些實施例中，第一端部部分60、第二端部部分62以及中間部分64是由同一材料制成的單件構造。在其他實施例中，第一端部部分60、第二端部部分62以及中間部分64被設置為單獨部件，它們通過各種方法被聯接到一起。中間部分64由第一材料制成，第一端部部分60和第二端部部分62由與第一材料不同的第二材料制成。例如，第一端部部分60和第二端部部分62可以由鋼制成，而中間部分64由鋁制成。
[0025]中間部分64具有第一過渡區域70和第二過渡區域72。第一過渡區域70從中間部分64的第一端朝向第一端部部分60延伸。第一過渡區域70提供從較小的中間部分直徑至較大的第一端部部分直徑的逐漸過渡。第一過渡區域70的直徑從中間部分64的第一端朝向第一端部部分60增加。
[0026]第二過渡區域72從中間部分64的第二端朝向第二端部部分62延伸。第二過渡區域72提供從較小的中間部分直徑至較大的第二端部部分直徑的逐漸過渡。第二過渡區域72的直徑從中間部分64的第二端朝向第二端部部分62增加。第二過渡區域72抵接第二端部部分62的帶凸緣表面76。
[0027]第一端部部分60被構造成能夠相對于第一構件20旋轉。當扭矩被施加至第二構件22時，第一端部部分60可相對于第一構件20的第一端32旋轉。
[0028]第一端部部分60具有第一花鍵部分80。第一花鍵部分80被設置在第一過渡區域70與第一端部部分60的端部之間。第一花鍵部分80被構造為多個扭矩傳遞溝槽、扭矩傳遞鋸齒、齒輪齒等等。第一花鍵部分80的每個構件被接收在多個第一接合元件50的相應第一接合元件