CN103003582A - 可塌缩的轴组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的驱动轴组件包括第一管状构件和第二管状构件。第二管状构件与第一管状构件相配合。第一管状构件限定了多个凸起，第二管状构件包括多个孔。多个孔中的每一个接收多个凸起中的一个，从而基本上以周向定向将第一管状构件附接于第二管状构件。

Description

可塌缩的轴组件
技术领域
本发明总体涉及机动车辆的驱动轴。更特别而言，本发明涉及机动车辆的可塌缩驱动轴。
背景技术
图1示出了一种机动车辆的动力传动系，总体以10标记。该动力传动系包括马达12，该马达将扭矩传递给驱动轴14。该驱动轴14将由马达12所产生的扭矩经由差动器16传递到车轮18，用于驱动机动车辆。为了在碰撞发生时保护车内人员，驱动轴14被设计为在车辆长度被压缩时塌缩在自身上。众所周知，当驱动轴14并不塌缩在自身上的时候，驱动轴将由于弯曲或者沿向上方向移动而侵入车厢内。
现有技术的驱动轴总体在图2中采用附图标记20进行标识。现有技术的驱动轴20由第一管状构件22和第二管状构件24所形成。第一花键26形成在第一管状构件22的内表面上。第二花键28形成在第二管状构件24的外表面上。当第一管状构件22与第二管状构件24配合的时候，第一花键26沿着同轴方向接收第二花键28，如图3中清楚地示出。第一花键26从第二花键28接收扭矩，从而以已知的方式旋转车轮18。第一和第二花键26、28覆盖有套管30（boot），以防止污染物进入到驱动轴14。
现有技术的驱动轴14设计存在并没有得到克服的问题。例如，尽管图3为了方便而示出第一花键26与第二花键28完美配合，但由于制造中的偏差，不可能使得相毗邻的花键完美地配合。已知的是，第一花键26与第二花键28之间存在小的间隙，这些间隙导致了传递到乘客车厢中的振动和噪音。在没有这种间隙的情况下，第一和第二管状构件22、24并不能被组装，这是由于已知的制造过程中的偏差。此外，由于众所周知的不可避免的这些间隔，能量传递在第一管状构件22与第二管状构件24之间损失。此外，用于将花键26、28形成在管状构件22、24中的制造过程成本较高。花键26、28或者机加工或者冷压成型到管状构件22、24中，导致了组装现有技术驱动轴14的过程中的制造瓶颈。因此，存在对于新型可塌缩的驱动轴的需求，该可塌缩驱动轴并不需要缓慢且成本较高地形成花键，进而消除了已知的存在于所具有的花键之间的间隔。
发明内容
本发明涉及一种用于机动车辆的驱动轴组件。第一管状构件与第二管状构件相配合。第一管状构件限定了多个凸起，第二管状构件包括多个孔。多个孔中的每一个接收多个凸起中的一个，从而以固定的周向定向将第一管状构件附接于第二管状构件。
本发明的组件消无需将花键形成在管状构件中任一个中，显著降低了制造驱动轴组件的成本。另外，这些凸起在第一管状构件和第二管状构件相配合之后形成在第一管状构件中。这提供了形成凸起以便使得该凸起固定地抵接由第二管状构件所限定的多个槽的能力。所以，现有技术花键的已知缺陷得到了解决。
附图说明
本发明的其他优点将易于领会，因为通过与所附的附图相结合参照以下详细描述，本发明的其他优点将得到更好的理解，其中：
图1示出了机动车辆的总动力传动系；
图2示出了现有技术的驱动轴的侧视图；
图3示出了沿着图2中的线3-3的局部剖视图；
图4示出了本发明的驱动轴组件的局部侧视图；
图5示出了沿着图4中的线5-5的剖视图；
图6示出了沿着图4的线6-6的剖视图；
图7示出了用于形成凸起的心轴；
图8示出了形成本发明的驱动轴组件的方法的第一阶段；
图9示出了形成在第一管状构件中的槽的示意图；
图10示出了形成在第一管状构件中的替代凸起；
图11示出了用于形成替代凸起的装置的展开图；以及
图12示出了具有环形密封件的本发明的替代实施例。
具体实施方式
参见图4，本发明的驱动轴组件总体采用标记40示出。组件40包括第一管状构件42和第二管状构件44。管状构件42、44中的每一个连接到本领域技术人员所知晓的万向接头的箍圈46（yoke）。
第一管状构件包括多个沿周向间隔开的凸起46，其径向向内朝着组件40的轴线A延伸。每个凸起46由第二管状构件44所限定的孔48接收。每个孔48采取细长槽的形式。多个孔48围绕第二管状构件44周向地间隔开，正如图4中清楚地示出。每个凸起46包括比孔48的长度小的长度，以便必要时第一管状构件42和第二管状构件44沿着轴线a铰接。因此，如果车辆在碰撞期间压缩该驱动轴40，则第二管状构件44向内移动到第一管状构件42中。可想到的是，成形该凸起46但是并不将其切开，以便使得限定第一管状构件42的金属并不沿着该凸起46被刺穿。然而，本领域技术人员应当理解，每个凸起46必要时可被切开。还可想到的是，如果第二管状构件44向着第一管状构件42的内部滑动一大于孔48的长度的距离，每个凸起46是可塌缩的。
图6示出了沿着图4的线6-6的剖视图，以便本领域技术人员可以看到每个凸起46径向向内延伸超过第二管状构件的壁厚，从而形成了第一管状构件42与第二管状构件44之间的周向锁定接合。套管50封闭着第一管状构件42与第二管状构件44之间的相交处，以防止灰尘和污染物进入到驱动轴组件40的内部。还应指出的是，每个凸起46抵接接收凸起46的每个孔48的两个侧壁52，以防止第一管状构件42与第二管状构件44之间的周向滑移。
如图7中所示，在将箍圈47附装到组件40之前，第一管状构件和第二管状构件42和44相配合，以便使得该孔48由尚未成形的第一管状构件42所覆盖。在第一管状构件42中形成多个凸起46之前，心轴54被插入到第二管状构件44中。心轴54包括凹口56，该凹口与形成在第二管状构件44中的这些孔48中的一个对齐。本领域技术人员应当理解，尽管图9中所示的心轴54示出了单个凹口56，但多个凹口56可由心轴54所限定，以便使得多个凹口56与多个孔48相对齐，如图8中所示。还应当理解，凹口56的数量也可与由第二管状构件所限定的孔48的数量相匹配。
如图9中清楚地示出，形成在心轴54中的凹口56具有长度LN，该长度LN小于孔48的长度LA。因此，只要用于形成凸起46的模具58具有短于孔48长度的长度，形成在心轴54的凹口56中的凸起46就也小于孔48的长度，其基本上与凹口的长度LN相匹配。还应当理解，凹口56延伸到心轴54的端部，以便心轴54可在成形之后从组件40中移除。
现在参照图8，模具58直接径向向内朝着组件40的轴线8。正如所示，形成在心轴54中的凹口56与由第二管状构件44所限定的孔48相对齐。该模具58迫使第一管状构件42径向向内进入到由心轴54所限定的凹口56中，以形成用于将第一管状构件和第二管状构件42、44以周向基本上固定的关系保持的凸起46。本领域技术人员应当理解，多个模具58可同时将多个凸起46形成到在心轴54中所限定的多个凹口56中，以提高制造效率。模具58的数量可设计为与由第二管状构件44所限定孔48的数量相匹配。然而，应当理解，较少数量的模具58同样是可想到的，以便可采用两个或更多成形步骤来完成驱动轴组件40。
替代凸起总体标识为图10中的标记60。替代凸起60限定了从第一管状构件42的内壁62间隔开的大体凸形表面62。正如图11中清楚地示出，替代凸起60可通过替代模具64和由替代心轴68所限定的替代凹口66形成。在该实施例中，替代凹口66限定了凸形表面70，并且替代模具64限定在相应凹形表面72中。所以，替代凸起60从替代心轴68接收相应的再冲压，进一步迫使第一管状构件42的材料抵靠孔侧壁52，限定了凸起60和孔48之间的紧周向配合。该孔48替代地包括锥形部47，以增加压缩组件40所需要的作用力大小。
图12示出了本发明的套管50的替代方案。在该实施例中，轴向间隔开的环形密封件74在第一管状构件42与第二管状构架44之间布置于孔48的相对端部处。环形密封件74防止污染物通过孔48进入到驱动轴组件40的内部部分。为了容纳环形密封件74，在第一管状构件42中靠近管状构件42的远端端部76而形成凹槽。在靠近孔48的与第一管状构件42的远端端部78相反的端部处，第二凹槽76形成在第二管状构件44中，以接收环形密封件74。
尽管本发明已经参照示范性实施例进行了说明，但是本领域技术人员应当理解，可做出各种改变以及可采用等同物替代其元件而不脱离本发明的范围。此外，可进行许多修改，以使得特定的情况和材料适应本发明的教导，而不脱离本发明的范围。所以，本发明并不限于作为设计用来实现本发明的优选模式而公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附的权利要求书范围内的全部实施例。

Claims (17)

1.一种用于车辆的驱动轴组件，其包括：
第一管状构件和第二管状构件，该第二管状构件由所述第一管状构件所接收，从而限定了第一管状构件和第二管状构件之间的同轴关系，所述第一管状构件限定了多个凸起，所述第二管状构件限定了多个孔，所述多个孔中的每一个接收所述多个凸起中的一个，从而以基本上固定的周向定向将所述第一管状构件附接于所述第二管状构件。
2.如权利要求1所述的组件，其中，所述多个孔限定了沿着所述第一管状构件和第二管状构件的轴线的长度，并且所述多个凸起限定了沿着所述第一管状构件和第二管状构件的所述轴线的长度，所述多个凸起的长度短于所述多个孔的所述长度，从而容许所述第一管状构件相对于所述第二管状构件轴向运动。
3.如权利要求1所述的组件，其中所述多个凸起中的每一个限定了凸起宽度，并且所述多个孔的每一个限定了孔宽度，所述凸起宽度和孔宽度基本上相同，从而减小了所述第一管状构件与所述第二管状构件之间的周向运动。
4.如权利要求1所述的组件，其中，所述多个凸起中的每一个限定了具有基本上凸形的构形的径向向内表面。
5.如权利要求1所述的组件，其中，在所述第一管状构件相对于所述第二管状构件的轴向运动超过所述多个凸起的长度与所述多个孔的长度之差的一半期间，所述多个凸起中的每一个是可塌缩的。
6.如权利要求1所述的组件，其中，由所述第一管状构件所限定的所述多个凸起径向向内延伸到由所述第二管状构件所限定的所述多个孔中。
7.如权利要求1所述的组件，其中，由所述第一管状构件所限定的所述多个凸起径向向外延伸到由所述第二管状构件所限定的所述多个孔中。
8.如权利要求1所述的组件，其中，所述第二管状构件由所述第一管状构件所接收。
9.如权利要求1所述的组件，其中，所述多个凸起中的每一个以同轴关系周向地间隔开。
10.如权利要求1所述的组件，其中，所述第一管状构件和所述第二管状构件包括布置在其间的环形密封件。
11.一种形成车辆的驱动轴的方法，包括以下步骤：
在第一管状构件中形成多个孔；
将所述第一管状构件插入到第二管状构件中，从而限定了所述第一管状构件和所述第二管状构件的共同轴线；
在与布置在所述第一管状构件中的所述多个孔周向对齐的位置处，将所述第二管状构件压下，从而形成用于接合布置在所述第一管状构件中的所述孔的凸起，并且以基本上固定周向关系将所述第一管状构件固定到所述第二管状构件。
12.如权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：将心轴插入到所述第一管状构件中，以便当在与所述多个孔周向对齐的位置处将所述第二管状构件压下时支撑所述第一管状构件和第二管状构件。
13.如权利要求11所述的方法，其中，在所述第一管状构件中形成孔的所述步骤进一步限定为形成具有孔长度的孔，并且形成凸起的所述步骤进一步限定为形成具有凸起长度的凸起，所述孔长度长于所述凸起长度。
14.如权利要求11所述的方法，其中，在所述第二管状构件中形成凸起的所述步骤进一步限定为将所述凸起引导到所述孔的侧壁中。
15.如权利要求11所述的方法，其中，在所述第二管状构件中形成凸起的所述步骤进一步限定为在所述第二管状构件内部形成凹形表面。
16.如权利要求11所述的方法，还包括将所述第一管状构件相对于所述第二管状构件密封的步骤。
17.如权利要求11所述的方法，其中，形成用于接合布置在所述第一管状构件中的所述孔的凸起的所述步骤进一步限定为同时将多个凸起形成在所述多个孔中。
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