可調整轉矩傳輸軸的制作方法
【專利說明】可調整轉矩傳輸軸
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本專利申請要求2014年11月25日提交的美國臨時專利申請序列號N0.62/084，169的優先權，其通過引用全部并入本文。
【背景技術】
[0003]本發明涉及一種可調整轉矩傳輸軸。
[0004]車輛驅動線路將轉矩或者動力從驅動源(例如內燃機)傳輸到車輛車輪。轉矩或者動力可通過一系列動力傳動部件(例如齒輪，接頭或者軸)而被傳輸，。動力傳動部件提供了一定程度的扭轉剛度，以滿足性能要求。動力傳動部件還提供了一定程度的適應性，以減少不需要的噪音，振動或者聲振粗糙度。一些車輛傳動系包括傳動軸，這些傳動軸是簡單的單件轉矩傳輸軸，其具有單個扭轉剛度率。
【發明內容】
[0005]在本發明的至少一個實施例中，提供了一種轉矩傳輸軸。該轉矩傳輸軸包括第一構件和第二構件。第一構件沿著一軸線延伸，并且具有在第一末端和第二末端之間延伸的內表面。內表面限定了多個接合元件，其布置為靠近第一末端。第二構件沿著該軸線延伸并且被接納在第一構件內。第二構件具有第一末端部分、第二末端部分以及中間部分，其在第一末端部分與第二末端部分之間延伸。第二構件的第一末端部分限定了花鍵部分。花鍵部分的每個構件接納在多個接合元件的相應接合元件內。花鍵部分的每個構件包括第一凸起，其接合了第一構件的內表面。
[0006]在本發明的另一實施例中，提供了一種轉矩傳輸軸。該轉矩傳輸軸包括第一構件和第二構件。第一構件沿著一軸線延伸，并且具有在第一末端與第二末端之間延伸的本體。該本體具有內表面。第二構件沿著所述軸線延伸，并且接納在第一構件內。第二構件具有第一末端部分、第二末端部分以及中間部分，其在第一末端部分與第二末端部分之間延伸。該中間部分包括第一中間部分，第二中間部分以及中心支撐件。第一中間部分具有第一軸部分，其延伸到第一連接區域。第二中間部分具有第二軸部分，其延伸到第二連接區域。中心支撐件具有:第一中心面，其鄰接第一連接區域;第二中心面，其鄰接第二連接區域；以及中心支撐件本體，其在第一中心面與第二中心面之間延伸。
[0007]在本發明的另一實施例中，提供了一種轉矩傳輸軸。該轉矩傳輸軸包括第一構件、第二構件以及中心支撐件組件。第一構件沿著一軸線延伸，并且具有在第一末端和第二末端之間延伸的內表面。內表面限定了多個接合元件，其布置為靠近第一末端。第二構件沿著所述軸線延伸并且被接納在第一構件內。第二構件具有第一末端部分、第二末端部分以及中間部分，其在第一末端部分與第二末端部分之間延伸。第一末端部分具有花鍵部分，其接納在多個接合元件的相應接合元件內。中心支撐件組件布置在第二構件的中間部分周圍。中心支撐件組件具有接合中間部分的外表面的內部表面和接合第一構件的內表面的外部表面。
[0008]這些以及其他的優點和特征將從結合附圖的下列描述中變得更加明顯。
【附圖說明】
[0009]被認為是本發明的主題在說明書的總結處的權利要求書中被特別指出，并且清楚地要求保護。上文以及本發明的其他特征和優點將從結合所附附圖的一下詳細說明中變得明顯，在附圖中:
[0010]圖1是轉矩傳輸軸的第一實施例的局部剖視圖；
[0011 ]圖2A是轉矩傳輸軸的第一實施例的詳圖。
[0012]圖2B是穿過圖1的2B-2B的截面；
[0013]圖3是轉矩傳輸軸的第二實施例的局部剖視圖；
[0014]圖3A是穿過圖3的3A-3A的截面圖；
[0015]圖4是轉矩傳輸軸的第三實施例的局部剖視圖；
[0016]圖4A是穿過圖4的4A-4A的截面圖；
[0017]圖5是轉矩傳輸軸的第四實施例的局部剖視圖；
[0018]圖5A是穿過圖5的5A-5A的截面圖；以及
[0019]圖5B是穿過圖5的5B-5B的截面圖。
【具體實施方式】
[0020]現在參照這些附圖，其中本發明將參照具體實施例進行描述，但不局限于這些具體實施例，應該知道的是，所公開的實施例僅僅是本發明的示例，其可以各種或者替代的方式具體實施。這些附圖并不必要按照比例;一些特征進行了放大或者縮到最小，以便示出特定元件的細節。因此，在本文公開的具體結構和功能細節并不是解釋限制性的，而僅僅是一種代表性的基礎，用來教導本領域技術人員來不同地利用本發明。
[0021 ]轉矩傳輸軸被用來將轉矩或者動力從傳輸裝置或者變速差速器傳輸到車輛車輪。圖1、2A和2B示出了轉矩傳輸軸10的第一實施例。轉矩傳輸軸10包括第一構件20和第二構件22。第一構件20沿著軸線24延伸。第一構件20包括本體30，其在第一末端32和第二末端34之間延伸，第二末端布置為相反于第一末端32。本體30是具有外表面40和內表面42的通常為圓柱形的本體。
?0022]內表面42限定第一構件20的內孔。內表面42限定多個接合元件50。多個接合元件50布置為靠近第一末端32。多個接合元件50構造為多個轉矩接納凹槽，轉矩接納鋸齒，輪齒，凸起等。
[0023]第二構件22沿著軸線24延伸。第二構件22接納在第一構件20內，第二構件22具有第一末端部分60、第二末端部分62以及中間部分64，所述第二末端部分布置為相反于第一末端部分60。中間部分64在第一末端部分60與第二末端部分62之間延伸。
[0024]第一末端部分60具有第一末端部分直徑。第二末端部分62具有第二末端部分直徑。中間部分64具有中間部分直徑。中間部分直徑小于第一末端部分直徑和第二末端部分直徑，以便當從側面看上去的時候第二構件22具有狗骨(dog bone)的形狀。
[0025]第一末端部分60，第二末端部分62，以及中間部分64屬于單件結構，該單件結構由相同的材料制成。在至少一個實施例中，第一末端部分60，第二末端部分62，以及中間部分64設置為單獨的元件，這些元件通過各種連接方法而連接在一起。中間部分64由第一材料制成，并且第一末端部分60和第二末端部分62由不同于第一材料的第二材料制成。例如，第一末端部分60和第二末端部分62由鋼制成，而中間部分64由鋁制成。
[0026]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的第一末端朝著第一末端部分60延伸。第一過渡區域70提供了從較小的中間部分直徑到較大的第一末端部分直徑的逐漸過渡。第一過渡區域70的直徑在從中間部分64的第一末端朝著第一末端部分60的方向上增加。
[0027]第二過渡區域72從中間部分64的第二末端朝著第二末端部分62延伸。第二過渡區域72提供了從較小的中間部分直徑到較大的第二末端部分直徑的逐漸過渡。第二過渡區域72的直徑在從中間部分64的第二末端朝著第二末端部分62延伸的方向上增加。第二過渡區域72鄰接了第二末端部分62的凸緣表面74。
[0028]第一末端部分60構造為相對于第一構件20可旋轉。第一末端部分60可相對于第一構件20的第一末端32旋轉，而轉矩施加到第二構件22。
[0029]第一末端部分60具有花鍵部分80。花鍵部分80布置在第一過渡區域70與第一末端部分60的末端之間。花鍵部分80構造為多個轉矩傳輸凹槽，轉矩傳輸鋸齒，輪齒等。花鍵部分80的每個構件接納在多個接合元件50的相應接合元件內或者其之間。花鍵部分80嚙合地接合多個接合元件52，從而傳輸轉矩。
[0030]轉矩傳輸軸10構造為提供多個扭轉剛度率，而轉矩則施加到第二構件22。多個扭轉剛度率是基于第一構件20和第二構件22的幾何和材料特性以及切向間隙，該切向間隙存在于多個接合元件50與花鍵部分80之間，如圖2B中所示。
[0031]第一扭轉剛度率是通過第一構件20和第二構件22中的至少一個來進行提供。在第一轉矩施加到第二構件22時并且在花鍵部分80的構件與多個接合元件50的接合元件之間存在切向間隙時，提供了第一扭轉剛度率。
[0032]第二扭轉剛度率是通過第一構件20和第二構件22中的至少一個來提供