CN1541879A - 在车辆驱动轴组件中绕着管密封件形成管子的方法 - Google Patents

Abstract

一种形成滑套接头的方法包括：提供具有若干轴向延伸的外部花键的成形心轴，绕着心轴沿着圆周方向布置内管，及把径向向内的压力作用在内管上以使内管变形，并且使它符合心轴的形状。变形步骤在内管的外表面上形成了花键。使圆周密封件绕着内管，及外管绕着内管和密封件。径向向内的压力作用在外管上，以使外管变形并使它符合内管的形状，因此在外管的内表面上形成了花键。内管外表面上的花键和外管内表面上的花键被成形成配合在一起以形成滑套接头。

Description

在车辆驱动轴组件中绕着管密封件形成管子的方法

背景技术

本发明总的来讲涉及车辆驱动轴组件，本发明尤其涉及一种在驱动轴组件的第一零件和第二零件之间制造花键连接期间用来绕着管密封件形成管子的方法。

传动系统广泛地用来产生来自源的动力，并且把来自源的这种动力传递到从动机构中。经常地，该源产生旋转动力，这种旋转动力从源传递到可旋转的从动机构中。例如，在今天使用的大多数的陆地车辆中，发动机/传动组件产生了旋转动力，这种旋转动力从发动机/传动组件的输出轴通过驱动轴组件传递到轴组件的输入轴中，以可旋转地驱动车辆的轮子。为了实现这个，典型的驱动轴组件包括中空圆柱形驱动轴管，该驱动轴管具有固定到它的前端和后端上的一对端附件如一对管轭。前端附件形成了前部万向节的一部分，该前部万向节把发动机/传动组件的输出轴连接到驱动轴管的前端上。同样地，后端附件形成了后部万向节的一部分，该后部万向节把驱动轴管的后端连接到轴组件的输入轴中。前部和后部万向节提供了从发动机/传动组件的输出轴通过驱动轴管到轴组件的输入轴的旋转驱动连接，同时在这三个轴的旋转轴之间调节有限量的角度误差。

不仅典型的传动系统一定得调节在旋转动力源和可旋转的从动装置之间存在有限量的角度误差，而且典型地还一定得允许在它们之间存在有限量的相对轴向运动。例如，在绝大多数的车辆中，当车辆工作时，小量的相对轴向运动常常产生于发动机/传动组件和轴组件之间。为了解决这个问题，公知的是，在驱动轴组件中提供一种滑套接头。典型的滑套接头包括第一和第二零件，这些零件具有形成于其上的花键，这些花键相互配合以产生旋转运动，同时允许产生有限量的轴向运动。通常用于传统驱动轴组件中的一种滑套接头是滑动花键型滑套接头(slip joint)。

典型的滑动花键型的滑套接头包括凸形和凹形件，这些凸形和凹形件各自具有若干形成于其上的花键。凸形件(常称为轭轴)通常为圆柱形并且具有若干向外延伸的花键，这些花键形成在它的外表面上。凸形件与上述驱动轴组件的端部形成一体或者固定到该端部上。另一方面，凹形件(常常称为滑动轭)通常是中空的且呈圆柱形，并且具有若干向内延伸的花键，这些花键形成于它的内表面上。凹形件可以与轭形成一体或者固定到轭上，而该轭形成了一个上述万向节的一部分。为了装配滑套接头，凸形件插入到凹形件中，因此凸形件的、向外延伸的花键与凹形件的向内延伸的花键相配合。其结果是，凸形件和凹形件连接在一起以产生旋转运动。但是，凸形件的、向外延伸的花键相对于凹形件的向内延伸的花键可以滑动，以允许在发动机/传动组件和传动系统的轴向组件之间产生有限量的相对轴向运动。

如现有技术中所公知的一样，绝大多数的滑套接头组件设置有一个或者多个密封件，以防止脏物、水或者其它杂质进入到这样的区域中：在该区域中，花键件相互接合。这些杂质对滑套接头组件的工作产生了不利影响，并且可以产生早期失效。典型地，这种密封件包括柔性套管，该套管具有唇部，该唇部接合滑动轭端部的外圆柱形表面，以防止杂质进入到内部花键区域中：在该区域中，滑动轭与传动组件的配合花键零件相接合。套管的合适功能和布置需要把凹形和凸形驱动轴件机加工成提供使套管以固定的方式连接到驱动轴组件上的区域，这种固定方式可以防止杂质进入润滑区域中。因此，辅助机加工使得驱动轴组件的制造很贵。此外，套管容易损坏，因为它是外部定位。因此，理想的是，提供一种密封驱动轴的改进方法，该驱动轴用较小的费用可以有效地防止滑套接头被弄脏。

发明内容

本发明涉及一种在驱动轴组件的第一和第二零件之间制造花键连接期间在管密封件周围形成管子的改进方法。根据本发明，提供了一种形成滑套接头的方法，该方法包括提供具有若干轴向延伸的外部花键的内管。在内管周围上施加圆周密封，外管围绕着内管和密封件。径向向内的压力作用在外管上，以使外管变形并且使它符合内管的形状，因此在外管的内表面上形成了花键。内管外表面上的花键和外管内表面上的花键成形成配合在一起以形成滑套接头。根据本发明，还提供了一种用来形成滑套接头的方法，该方法包括：提供具有若干轴向延伸的外部花键的成形心轴，绕着心轴沿着圆周方向布置内管，及把径向向内的压力作用在内管上以使内管变形，并且使它符合心轴的形状。变形步骤在内管的外表面上形成了花键。圆周密封件绕着内管，及外管绕着内管和密封件。径向向内的压力作用在外管上，以使外管变形并使它符合内管的形状，因此在外管的内表面上形成了花键。内管外表面上的花键和外管内表面上的花键被成形成配合在一起以形成滑套接头。

对于本领域普通技术人员讲，在根据附图来进行阅读时，优选实施例的下面详细描述使得本发明的各种目的和优点变得很清楚。

附图说明

图1是驱动轴组件局部剖视的侧正视图，

图2和3是透视图，它们示出了在使管形成轭轴之前圆柱形管绕着成形心轴的布置。

图4是沿着线4-4所截取的图3的内管和心轴的剖视正视图。

图5是透视图，它示出了绕着心轴形成管子以形成轭轴。

图6是沿着线6-6所截取的、图5的内管和心轴的剖视正视图。

图7是分解透视图，它示出了位于轭轴和将形成滑动轭的管之间的管密封件的布置。

图8是透视图，它示出了管密封件和外管在内管上的布置。

图9是剖视正视图，它示出了在成形工作进行之前、管密封件和外管在内管上的布置。

图10是与图9相类似的剖视正视图，它示出了绕着管密封件周围所形成的外管。

图11是沿着图10的线11-11所截取的内管和外部的剖视正视图，其中一部分内管以虚线来表示以更好地解释外管。

具体实施方式

现在，参照附图，它们示出了用来实现形成本发明的滑套接头的方法的装置。如图1所示，总体上用10来表示的驱动轴组件包括内管12，该内管是轭轴，该轴以轴向重叠或者伸缩的方式安装在外管14内，该外管14是滑动轭。在所示出的实施例中，内管12连接到前万向节16上，而万向节16连接到未示出的传动装置的输出轴18上。外管14连接到后万向节20上，该万向节20连接到未示出的车桥总成(axle assembly)的输入轴22上。如果需要的话，内管12可以连接到后万向节20上，而外管14连接到前万向节16上。

驱动轴10通常是中空的，并且是圆柱形，它的轴向长度根据使用该驱动轴组件10的车辆来改变。内管12和外管14中的每一个延伸总的轴向长度的一部分，而一部分外管14和一部分内管12限定出了轴向重叠或者伸缩的区域，因此形成了滑套接头24。

驱动轴10的内管12和外管14可以由任何合适的材料或者混合材料来形成。典型地，驱动轴10的内管12和外管14由钢或者铝合金来形成。也可以使用其它材料如纤维加强合成物、或者金属或者非金属材料的其它化合物。用来各自形成驱动轴10的内管12和外管14的合适传统方法对于本领域普通技术人员讲是公知的。

如图2-4所示，借助使总体上是圆柱形的内管坯件12a绕着成形心轴30来开始制造本发明的滑套接头24。心轴30具有总体上是光滑的、圆柱形的柄部分31和部分31a，其中部分31a具有若干轴向延伸的外部花键32。花键32由轴向凹陷32a来分开或者限定出，这些凹陷32a绕着心轴30的圆周与花键32交替布置。

本方法的下一步骤是，典型地借助把径向向内的压力作用在内管坯件12b上来减少内管坯件12a的一些部分的直径。施加外部压力减少了内管坯件12b的一些部分的直径，从而使内管坯件12b与成形心轴30产生紧密接触，因此使内管坯件12b符合心轴的形状或者呈心轴的形状。该成形过程把内管坯件12b转变成了内管12，该内管12在花键部分34a中具有花键34，如图5和6所示。可以以许多方式来施加压力，例如机械卷边、液压成形和电磁脉冲成形。

如图5和6所示，在施加外部压力时，与心轴30的轴向凹陷32a相对应的、内管12的一些部分13a径向向内地进行变形。在径向向内变形的部分13a之间进行延伸的内管12的非变形区域13b构成外部花键34。在这种方法中，形成了花键内管12。在本发明的替换实施例中，内管坯件12的一些部分径向向外地膨胀，并且这些径向膨胀的部分构成了外部花键34。内管轴向凹陷35与外部花键34沿着圆周方向交替布置。

在形成内管12之后，形成了滑动轭或者外管14。首先，根据本发明的优选实施例，管密封件40绕着内管12设置，如图7-9所示。管密封件40最好由柔性的弹性材料如合成橡胶材料形成，但是可以由适合提供一种能防止脏物或者污染物进入到由滑动轭或者外管14所限定的腔中的密封件的任何材料形成。然后，使外管坯料14b绕着内管12的花键部分34a和管密封件40进行设置。优选地，位于花键部分34a和外管14的内表面之间的间隙足够小，以致管密封件40被压缩成压配合关系，这种压配合关系在内管12和外管14之间提供了较好的密封性。典型地，内管12的外径(由外部花键34的主直径来限定出)只是稍稍小于外管14的内径。

在以这种方式把外管坯件14b可伸缩地安装在内管12和管密封件40上之后，然后使外管坯件14b的一些部分绕着内管12径向向内地变形，以形成图10和11所示的外管14。可以借助任何理想过程如电磁脉冲成形、机械卷边、液压成形和类似方法来实现外管14的径向向内变形。在内管12的外部花键34之间延伸的、外管14的径向向内变形部分在外管14的内表面46上限定出内部花键44。因此，外管14绕着内管12，因此形成了互补的内部花键44。内表面46包括轴向凹陷48，这些凹陷与花键44交替布置。轴向凹陷48与内管12的花键34相对应，以形成滑套接合24。

在形成外管14上的花键44的变形过程期间，外管14也绕着管密封件40进行变形，因此把管密封件40包围在外管14内的圆周或者环形槽42内，如图10所示。借助把管密封件40包围在外管14内，可以保护驱动轴10的滑套接头24以防外部杂质如脏物和水进入。此外，借助密封件40可以防止滑套接头24内部内的润滑材料泄漏或者蒸发。由于在形成外管14期间密封件40绕着内管12处于合适位置上，因此密封件符合内管14的外表面。在滑套接头进行工作期间，密封件40沿着内管14的外表面进行摩擦接触，因此在滑套接头24的整个运动范围内提供了有效密封。

尽管本发明被描述成包括这些步骤：首先使用心轴30来形成内管12，然后借助使它在内管12上进行变形而管密封件40处于合适位置上来形成外管14，但是应该知道，可以使用以任何其它合适方式来形成的内管12来实现本发明，同时仍然使用这样的步骤：借助使它在内管12上进行变形而管密封件40处于合适位置上来形成外管14。

根据专利法的规定，在优选实施例中解释了本发明的原理和工作模式。但是，应该知道，在没有脱离本发明精神实质或者范围内，本发明可以以不是具体解释过的其它方式来实现。

Claims (6)

1.一种形成滑套接头的方法，该方法包括：

提供在其外表面上具有一些花键的内管；

在内管周围上施加圆周密封件；

围绕所述内管和密封件设置外管；及

在外管上施加径向向内的压力以使外管变形并且使它与内管的形状一致，因此在外管的内表面上形成了一些花键；其中，内管外表面上的这些花键和外管内表面上的这些花键成形成配合在一起以形成滑套接头。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，管密封件由柔性的且弹性的材料形成。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，内管与外管之间的间隔足够小，以致在形成外管之前，管密封件被压缩成压配合关系。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，作用在外管上以使外管进行变形的、径向向内的压力由电磁脉冲成形来供给。

5.如权利要求1所述的方法，该方法包括，在外管进行变形期间，在外管中形成环形槽，而环形槽包围着管密封件。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在围绕着内管放置外管之前，该外管通常是圆柱形。

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