CN109128772B - 一种内外花键压装防错机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车工装技术领域，公开了一种内外花键压装防错机构。内外花键压装防错机构，包括固定板；机构旋转件，其上设置有U形槽，机构旋转件抵压于固定板；两个限位挡板，两个限位挡板间隔预设距离，且对称设置于U形槽的开口内侧，上轴管放置于限位挡板之间；压头气缸组件，设置于机构旋转件的下方，压头气缸组件能够伸入U形槽内夹紧上轴管；机构旋转件、限位挡板和压头气缸组件带动上轴管相对于固定板沿正反方向均可在预设角度范围内旋转，预设角度小于上轴管的内花键的二分之一齿数的角度。本发明解决了现有技术中存在的内外花键数目为单数，压装时，以出现压装错误的问题。

Description

一种内外花键压装防错机构

技术领域

本发明涉及汽车工装技术领域，尤其涉及一种内外花键压装防错机构。

背景技术

目前汽车传动轴内外花键一般为间隙配合，将内外花键插装后，在采用螺栓拧紧连接。由于传动轴长时间正反方向转动，传动轴连接的螺栓受剪切力的作用易出现断裂，危及汽车安全驾驶人员带来人身生命安全。

考虑到汽车的安全性能，因此，传动轴内外花键采用过盈配合，再通过螺栓紧固，这样可以大大提高传动轴的安全性能。但是因传送轴由上轴套的内花键和下轴套的外花键组装，上轴套和下轴套的内外花键在压装后，需要保证两者的预设位置相对应，即两者的相对位置为唯一的。

因上轴套与下轴套压装的一端为对称结构，且又由于内花键为奇数，在安装人眼难以辨别上轴套与下轴套的安装位置是否正确，导致上轴套和下轴套压装完成后，两者的相对位置不正确，导致返工，增加生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内外花键压装防错机构，用于解决现有技术中存在的内外花键数目为单数，压装时，以出现压装错误的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种内外花键压装防错机构，包括：

固定板；

机构旋转件，其上设置有U形槽，所述机构旋转件抵压于所述固定板；

两个限位挡板，两个所述限位挡板间隔预设距离，且对称设置于所述U形槽的开口内侧，所述上轴管放置于所述限位挡板之间；

压头气缸组件，设置于所述机构旋转件的下方，所述压头气缸组件能够伸入所述U形槽内夹紧所述上轴管；

所述机构旋转件、所述限位挡板和所述压头气缸组件带动所述上轴管相对于所述固定板沿正反方向均可在预设角度范围内旋转，所述预设角度小于所述上轴管的内花键的二分之一个齿的角度。

优选地，还包括设置于所述固定板两侧的对中气缸，所述对中气缸的输出端能够抵压于所述固定板和机构旋转件。

优选地，所述压头气缸组件包括：

气缸，固定于所述机构旋转件的两侧；

压头，连接于所述气缸的伸出端，且能够穿过所述限位挡板压紧所述上轴管。

优选地，所述压头气缸组件还包括设置于所述机构旋转件上的压头导向件，所述压头导向件上设置有滑槽，所述压头滑动设置于所述滑槽内。

优选地，所述内外花键压装防错机构还包括设置于所述机构旋转件上且位于所述U形槽内的中套后支撑，所述中套后支撑辅助支撑所述上轴管。

优选地，还包括固定于所述机构旋转件上的支撑调整件，所述中套后支撑设置于所述支撑调整件，所述支撑调整件能够相对于所述机构旋转件向靠近或远离所述上轴管的方向滑动。

优选地，所述内外花键压装防错机构还包括设置于所述机构旋转件或所述压头气缸组件上的限位调整组件，所述限位调整组件能够调整所述两个限位挡板之间的预设距离。

优选地，所述内外花键压装防错机构还包括摇杆，所述摇杆设置于所述压头气缸组件，能够带动所述机构旋转件、所述限位挡板、所述压头气缸组件和所述上轴管相对于所述固定板转动。

优选地，还包括设置于所述压头气缸组件上的导向块，所述导向块穿设于所述限位挡板，且伸入所述U形槽内，所述导向块靠近所述U形槽的底部设置。

优选地，所述机构旋转件上设置有限位块，所述限位块用于限制所述机构旋转件的旋转预设角度。

本发明的有益效果：

本发明中将上轴管放置在两个限位挡板之间，机构旋转件、限位挡板和压头气缸组件一起带动上轴管可在预设角度的范围内，相对于固定板转动，从而使上轴管与待装配的内外花键位置对准。上述预设角度设定小于所述上轴管的内花键的二分之一齿数的角度，上轴管放置在两个限位挡板之间时，即保证了工件的调整转动的角度小于一个齿的范围。因上述上轴管可以沿正反方向转动调整，因此，单边角度调整只要在二分之一个齿的角度范围内即可。

若在预设范围内上轴管与下轴管的相对位置正确，则上轴管因自身重量作用，会下降一小段距离，与下轴套匹配。若在预设角度范围内，上轴管与下轴管不能装配，则无论机构旋转件、限位挡板和压头气缸组件无论怎么转动，均不能够匹配。

此机构避免了上轴管相对于下轴管转动角度过大，使上轴管和下轴管的相对位置发生变化，在装配后，两者的相对位置角度较小，人眼难以观察，在后续质量检验时才能够验出，需要重新返工，增加工作量和生产成本的问题。

附图说明

图1是本发明的内外花键压装防错机构的结构示意图；

图2是本发明的固定板、机构旋转件和中套后支撑的结构示意图；

图3是本发明的第二旋转板和中套后支撑的结构示意图；

图4是本发明的第二旋转板和中套后支撑的结构爆炸图；

图5是本发明的固定板和对中气缸的结构示意图；

图6是本发明的压头气缸组件的结构示意图；

图7是本发明的压头气缸组件的一个角度的结构示意图(不包括压头气缸固定板)；

图8是本发明的压头气缸组件的另一个角度的结构示意图(不包括压头气缸固定板)；

图9是本发明的压头气缸组件、限位调整组件和摇杆的一个角度的结构示意图(不包括压头气缸固定板)；

图10是本发明的压头气缸组件、限位调整组件和摇杆的一个角度的结构示意图(不包括压头气缸固定板)；

图11是本发明的限位调整组件的结构示意图。

图中：

1、固定板；11、第一固定件；12、第二固定件；121、U形滑条；

2、机构旋转件；21、第一旋转件；211、倒“L”形滑槽；22、第二旋转件；

3、限位挡板；31、导向块；

4、压头气缸组件；41、气缸；42、压头；43、压头导向件；44、压头气缸固定板；45、可拆卸螺栓；46、条形通槽；

5、对中气缸；51、气缸固定板；52、顶紧件；

6、中套后支撑；61、支撑调整件；62、调整导向件；63、固定块；64、调整螺栓；

7、限位调整组件；71、推动板；72、导向件；73、位置调整件；

8、摇杆；

9、限位块。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

汽车传动轴的上轴套的内花键和下轴套的外花键需要过盈配合，且上轴套和下轴套的相对位置装配后时为唯一的。

汽车传动轴的上轴套的一端设置有U形挂耳结构，其内部设置有内花键。U形挂耳的两侧为平面结构。上轴套带有内花键的一端为对称结构，且又因内花键的数量为奇数，一般为25个或27个。因此，汽车传动轴的上轴套和下轴套装配后，易出现上、下轴套的相对位置出现角度偏差。且因装配后的角度偏差较小，人眼观察时，看不出装配角度的差异，但是在质量检验时，才能发现装配质量不合格，需要重新拆装、装配，导致生产工作量大，成本高。

如图1所示，本实施例中一种内外花键压装防错机构，包括固定板1、机构旋转件2、两个限位挡板3、两个对中气缸5和压头气缸组件4。其中，

固定板1包括相互固定的第一固定件11和第二固定件12，机构旋转件2包括第一旋转件21和第二旋转件22。其中第一固定板1和第二固定板1可以为一体结构，第一旋转件21和第二旋转件22也可以为一体结构。

限位挡板3对称设置于第一旋转件21的U形槽的开口内侧，两个限位挡板3间隔预设距离，限位挡板3根据待装配的上轴套的U形挂耳的两侧的平面之间的距离进行调整。

当上轴套被装配时，上轴套放置在两个限位挡板3之间。两个限位挡板3的位置可以调整，具体地，上述两个限位挡板3的调整由限位调整组件7进行调整，限位调整组件7为两组，每组控制一个限位挡板3的位置调整。

具体地，如图2所示，第一固定件11上设置有第一半圆形槽，第二固定件12设置有第一U形槽，第一固定件11自第一U形槽向内凸出形成第一半圆形槽，第二固定件12固定于第一固定件11下方，第一旋转件21的上表面抵压于第一固定件11的凸出结构的下表面。第二固定件12设置于第一旋转件21的外圈，且厚度小于第一旋转件21，第一旋转件21能够在第一U形槽内相对于第一固定件11和第二固定件12转动预设角度。第二固定件12和第一旋转件21的下表面平齐，均位于第二旋转件22的上表面，其中，第一旋转件21和第二旋转件22固定连接，第二旋转件22和第一旋转件21能够同时相对于第二固定件12转动预设角度。

此外，第一旋转件21上设置有第二U形槽，第二旋转件22上设置有第二半圆形槽，第二U形槽的槽壁与第二半圆槽对齐。若第一旋转件21和第二旋转件22为一体结构，则第二半圆槽和第二U形槽为一体的U型槽。

进一步地，第一旋转件21的外周沿周向设置有倒“L”形滑槽211，第二固定件12的第一U形槽的拐角处设置有U形滑条121，L形滑槽与U形滑条121匹配设置。第一旋转件21和第二旋转件22相对于第一固定件11和第二固定件12转动时，通过U形滑条121进行导向。

上述第一旋转件21和第二旋转件22相对于第一固定件11、第二固定件12转动时，能够相对于第一固定件11和第二固定件12沿正反方向均可在预设角度范围内旋转，所述预设角度小于所述上轴管的内花键的二分之一个齿的角度。具体地，向两个方向转动的预设角度均为0-4°。将预设角度设置为0-4°的原因是本实施例中的上轴套的内花键的齿数为27，每个齿的角度为13.333°，则单边的角度为6.665°，因此，预设角度不能超过6.665°。综合上轴管放入两个限位挡板3之间时，为方便放入，上述两个限位挡板3与上轴管的之间存在有0.020-0.03mm的间隙，因此，限位挡板3与上轴管转动的空行程约为1.5°。再结合实际情况考虑，将上述预设角度的范围定位0-4°。

为限制第一旋转件21和第二旋转件22的旋转预设角度，在第二旋转件22的上表面上设置有限位块9，限位块9用于限制机构旋转件2的旋转预设角度。具体地，限位块9与第二固定件12接触的一面设置为斜面，即图1中A所示位置，为了使第一旋转件21和第二旋转件22在转动到极限位置时，增加与第二固定件12的接触面积，接触平稳。

如图2-图4所示，内外花键压装防错机构还包括设置于机构旋转件2上且位于U形槽内的中套后支撑6，中套后支撑6位于第二半圆形槽的底部，中套后支撑6为平面。

具体地，在第二旋转件22的底面上设置有支撑调整件61，支撑调整件61能够相对于第二旋转板22向靠近或远离上轴管的方向滑动，即能够沿第一半圆形槽或第二半圆形槽的径向往复运动。中套后支撑6固定在支撑调整件61上，通过支撑调整件61带动中套后支撑6调整与上轴管的位置，从而支撑上轴管。

此外，进一步优选地，为了保证对中套后支撑6调整后的运动位置，在支撑调整件61的两侧还对称设置有调整导向件62，支撑调整件61沿两个调整导向件62形成的滑槽滑动，支撑调整件62调整位置时，调整导向件62为支撑调整件62导向，在支撑调整件61的后侧还设置有固定块63，固定块63上安装有调整螺栓64，调整螺栓64的一端抵压于支撑调整件61上，旋拧调整螺栓64可以推动支撑调整件61相对于第二旋转板22运动，同时，带动中套后支撑6运动。

如图5所示，对中气缸5为两个，堆成设置在第一固定件11的两侧，对中气缸5通过气缸固定板51与第一固定件11固定连接，对中气缸5固定在气缸固定板51上，对中气缸5的伸出端设置有顶紧件52，顶紧件52为圆柱形，顶紧件52也可根据实际情况选择具体形状。在调整两个限位挡板3的位置之前，对中气缸5顶紧第二固定件12和第二旋转件22的外侧，又因第二固定件12位于第一旋转件21的外周，所以，通过对中气缸5可以顶紧第一固定件11、第二固定件12、第一旋转件21和第二旋转件22，从而保持整体机构的稳定性，防止各零件之间相互晃动，影响后续两个限位挡板3的调整后的位置。

如图6-图8所示，上述压头气缸组件4设置于机构旋转件2的下方，压头气缸组件4能够伸入U形槽内夹紧上轴管。机构旋转件2、限位挡板3和压头气缸组件4均可相对于固定板1旋转预设角度。

具体地，如图7所示，压头气缸组件4为两组，分别对称安装在固定板1的两侧，压头气缸组件4包括气缸41、压头气缸固定板44、压头42和压头导向件43。其中，气缸41固定于机构旋转件2的两侧，具体地，压头气缸固定板44固定在第二旋转件22的下方，气缸41固定在压头气缸固定板44上，压头导向件43固定于压头气缸固定板44的下方，压头导向件43为U形通槽结构。

压头42连接于气缸41的伸出端，且压头42缩回时位于压头气缸固定板44和压头导向件43形成的空间内，压头42伸出时，能够穿过限位挡板3压紧上轴管。

如图8所示，压头42与气缸41的伸出端连接时，通过可拆卸螺栓45连接，可拆卸螺栓45穿过压头导向件43的底部，固定连接压头42和气缸41的伸出端，在压头导向件43的底部设置有供可拆卸螺栓45运动的条形通槽46。当内部压头42需要更换时，可通过外部的可拆卸螺栓45直接拆卸更换即可，不需要再将全部零件拆卸后，进行更换。

如图9-图11所示，每组限位调整组件7均包括推动板71、导向件72和位置调整件73。其中，导向件72固定安装在压头气缸组件4的压头导向件43上，导向件72上设置滑槽，推动板71能够沿滑槽滑动。导向件72在调整位置后，可以固定在第二旋转件22的端部或者固定在气缸固定板51的侧面上，此侧面与第二旋转件22的端部平齐，还可以同时固定在第一旋转板的端部和气缸固定板51的侧面上。

如图10和图11所示，位置调整件73为螺栓，螺栓安装在导向件72上，螺栓的一端抵压在推动板71的一端，推动板71的另一端与限位挡板3固定连接。通过转动螺栓，推动推动板71沿滑槽进行位置调整，调整好推动板71的位置后，将固定板1固定安装在第二旋转件22的端部，推动板71上设置有沿水平方向的条形孔，除用于固定推动板71之外，还能够增加限位挡板3的水平调整范围。

进一步优选地，在压头气缸组件4的压头气缸组件4上还固定有导向块31，导向块31固定在压头导向件43的一侧，导向块31和导向件72位于压头导向件43的两侧。导向块31穿设于限位挡板3，且伸入U形槽内，导向块31靠近U形槽的底部设置，通过导向块31辅助支撑上轴管，使限位挡板3受力均匀，避免上轴管使限位挡板3的前端受力过大，导致结构不稳定。

具体地，本实施例中的内外花键压装防错机构还包括摇杆8，摇杆8设置于压头气缸组件4的压头导向件43的下方，能够带动机构旋转件2、限位挡板3、压头气缸组件4和上轴管相对于固定板1转动预设角度。

内外花键压装防错机构的工作过程：

当使用上述机构时，利用对中气缸5顶紧第二固定件12和第二旋转件22；再利用挡板间隙标定块，对两个挡板进行居中调整，使两个限位挡板的对称中心与第一半圆弧的中心位于同一平面上。

调整后，对中气缸5松开，不再顶紧第二固定件12和第二旋转件22。将上轴套放置在两个限位挡板3之间，在压装设备上还设置有辅助支撑结构，用于支撑放置在两个限位挡板3之间的上轴套，放置后，工人一只手扶着上轴套，一只手摇动摇杆8。

若上轴套在转动过程中，上轴套和下轴套的内外花键匹配，上轴套在自身重量作用下，会下降很小的位移，与下轴套配合，则说明上轴套与下轴套的相对位置正确，再利用压装设备进行压装过盈配合。

若上述机构带动上轴套在两个方向转动均不能够与下周套匹配，则说明上轴套的位置不正确，需要上周套沿自身中心轴线旋转180°后再进行安装。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内外花键压装防错机构，用于装配上轴管内花键和下轴管的外花键，其特征在于，包括：

固定板（1）；

机构旋转件（2），其上设置有U形槽，所述机构旋转件（2）抵压于所述固定板（1）；

两个限位挡板（3），两个所述限位挡板（3）间隔预设距离，且对称设置于所述U形槽的开口内侧，上轴管放置于所述限位挡板（3）之间；

压头气缸组件（4），其设置于所述机构旋转件（2）的下方，所述压头气缸组件（4）能够伸入所述U形槽内夹紧所述上轴管；

所述机构旋转件（2）、所述限位挡板（3）和所述压头气缸组件（4）带动所述上轴管相对于所述固定板（1）沿正反方向均可在预设角度范围内旋转，所述预设角度小于所述上轴管的内花键的二分之一个数的角度；

设置于所述固定板（1）两侧的对中气缸（5），所述对中气缸（5）的输出端能够抵压于所述固定板（1）和机构旋转件（2）；

所述机构旋转件（2）上设置有限位块（9），所述限位块（9）用于限制所述机构旋转件（2）的旋转预设角度。

2.根据权利要求1所述的内外花键压装防错机构，其特征在于，所述压头气缸组件（4）包括：

气缸（41），其固定于所述机构旋转件（2）的两侧；

压头（42），其连接于所述气缸（41）的伸出端，且能够穿过所述限位挡板（3）压紧所述上轴管。

3.根据权利要求2所述的内外花键压装防错机构，其特征在于，所述压头气缸组件（4）还包括设置于所述机构旋转件（2）上的压头导向件（43），所述压头导向件（43）上设置有滑槽，所述压头（42）滑动设置于所述滑槽内。

4.根据权利要求1所述的内外花键压装防错机构，其特征在于，所述内外花键压装防错机构还包括设置于所述机构旋转件（2）上且位于所述U形槽内的中套后支撑（6），所述中套后支撑（6）辅助支撑所述上轴管。

5.根据权利要求4所述的内外花键压装防错机构，其特征在于，还包括固定于所述机构旋转件（2）上的支撑调整件（61），所述中套后支撑（6）设置于所述支撑调整件（61），所述支撑调整件（61）能够相对于所述机构旋转件（2）向靠近或远离所述上轴管的方向滑动。

6.根据权利要求1所述的内外花键压装防错机构，其特征在于，所述内外花键压装防错机构还包括设置于所述机构旋转件（2）或所述压头气缸组件（4）上的限位调整组件（7），所述限位调整组件（7）能够调整所述两个限位挡板（3）之间的预设距离。

7.根据权利要求1所述的内外花键压装防错机构，其特征在于，所述内外花键压装防错机构还包括摇杆（8），所述摇杆（8）设置于所述压头气缸组件（4），能够带动所述机构旋转件（2）、所述限位挡板（3）、所述压头气缸组件（4）和所述上轴管相对于所述固定板（1）转动。

8.根据权利要求1所述的内外花键压装防错机构，其特征在于，还包括设置于所述压头气缸组件（4）上的导向块（31），所述导向块（31）穿设于所述限位挡板（3），且伸入所述U形槽内，所述导向块（31）靠近所述U形槽的底部设置。