CN1718307A - 制造组合驱动轴管和轭组件的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造组合驱动轴管和轭组件的方法，包括对第一和第二部件进行定向以便形成重叠区域的初始步骤，第一部件具有第一壁厚，第二部件具有第二壁厚。第一部件和第二部件可具有相同的壁厚，也可具有不同的壁厚，可以由相同的材料制成，也可以由不同材料制成，可以具有相同的长度，也可以具有不同的长度。第一部件和第二部件的一些部分被变形，从而使重叠区域具有第三壁厚，该第三壁厚等于第一壁厚与第二壁厚的总和。最后，在重叠区域中形成一对具有各自通孔的轭臂，以便提供组合驱动轴管和轭组件。根据这种方法也能制造出一对组合驱动轴管和轭组件。

Description

制造组合驱动轴管和轭组件的方法
技术领域
本发明总体上涉及用于把转动力从转动力源传递到转动从动机构的驱动系统(drive train system)。具体地说，本发明涉及一种用于制造在这种驱动系统中使用的组合驱动轴管和轭组件的改进方法。
背景技术
驱动系统被广泛地用于由一力源产生动力，并且把从这种力源产生的动力传递到从动机构。通常，力源产生转动力，这种转动力被从力源传递到一转动从动机构。例如，当今所使用的大部分陆用车辆中，由发动机/传动组件产生转动力，通过一驱动轴组件把这种转动力从发动机/传动组件的输出轴传递到一轴组件的输入轴，以便以转动方式驱动车轮。为此，通常的驱动轴组件包括一中空的圆柱形驱动轴管，该驱动轴管具有一对端部配件，例如一对管轭，该端部配件被固定到驱动轴管的前端和后端。前端配件形成一前部通用接头的一部分，所说的前部通用接把发动机/传动组件的输出轴连接到驱动轴管的前端。类似地，后端配件形成一后部通用接头的一部分，该后部通用接头用于把驱动轴管的后端连接到轴组件的输入轴上。前部和后部通用接头提供一种从发动机/传动组件的输出轴通过驱动轴组件到轴组件的输入轴的转动驱动连接，，同时能允许在这三根轴的转动轴之间有一定的角向偏移量。
如上所述，典型的驱动轴组件包括一中空的圆柱形驱动轴管，该驱动轴管具有一对端部配件，例如一对管轭，该端部配件固定到驱动轴管的前端和后端。通常，通过锻造或铸造来制成管轭，并且通过焊接或粘接剂把管轭固定到驱动轴的端部。尽管这种方法挺有效，但是，仍然需要一种用于制造驱动系统中所用的组合驱动轴管和轭组件的改进的方法，以避免采用焊接或粘接剂。
发明内容
本发明涉及一种用于制造诸如车辆驱动系统中所用的组合驱动轴管和轭组件的方法，首先，对第一部件和第二部件进行定向以便形成一重叠区域，其中第一部件具有第一壁厚，第二部件具有第二壁厚。第一部件和第二部件可具有相同的壁厚，也可具有不同的壁厚，可以由相同的材料制成，也可以由不同材料制成，可以具有相同的长度，也可以具有不同的长度。第一部件和第二部件的一些部分被变形，从而使重叠区域具有第三壁厚，该第三壁厚等于第一壁厚与第二壁厚的总和。最后，在重叠区域中形成一对具有各自通孔的轭臂，以便提供一组合驱动轴管和轭组件。根据这种方法也能制造出一对组合驱动轴管和轭组件。
通过下面对优选实施例的详细描述，并参照附图，本领域技术人员就会理解本发明的各个目的和优点。
附图说明
图1是根据本发明的一个工件的剖面图，该工件能被用于制造诸如车辆驱动系统中的组合驱动轴管和轭组件。
图2是根据本发明的方法，图1所示工件在第二制造阶段中的剖面图。
图3是根据本发明的方法，图2所示工件在第三制造阶段中的剖面图。
图4是根据本发明的方法，图3所示工件在最后制造阶段中的剖面图。
图5是根据本发明的方法，图4所示工件在最后制造阶段中的立体示意图。
具体实施方式
参照附图，图1至图5表示出了根据本发明用于制造诸如车辆驱动系统所用的组合驱动轴管和轭组件的方法之第一实施例。首先，如图1所示，提供一工件，该工件总体上由附图标记10所示，该工件10包括第一部件12和第二部件14。图中所示的第一部件12是一根较长的中空圆柱形管，但是，该第一部件12可具有任何期望的断面形状或多种断面形状，并且可具有任何所期望的长度。图中所示的第二部件14是一根较短的中空圆柱形管，但是，该第二部件14可具有任何期望的断面形状或多种断面形状，并且可具有任何期望的长度。第一部件12和第二部件14可以由任何期望的材料或这些材料的组合来制成。例如，第一部件12和第二部件14可由金属材料制成，例如由钢、铝等制成。
在图示实施例中，第二部件14被定位在第一部件12的中部周围。正如下面将要更详细描述的那样，这种中部定位有利于利用本发明的方法来制造两个组合的驱动轴管和轭组件。然而，相对于第一部件12而言，第二部件14可以被定位在任何期望的位置，例如被定位成邻近第一部件12的一端。正如下面将要更详细描述的那样，这种端部定位有利于利用本发明的方法来制造一个单一的组合驱动轴管和轭组件。
优选的是，第一部件12的外表面稍小于第二部件14的内表面。于是，如图1所示，第二部件14能迅速且容易地以同心方式被定位在第一部件12周围。然而，如果需要的话，第二部件14的外表面可稍小于第一部件12的内表面。在这个例子中，第一部件12能迅速且容易地以同心方式被定位在第二部件14周围。在任何情况下，第一部件和第二部件能以任何期望方式被相互定位。
当第二部件14被定位在第一部件12周围时，由第一部件12和第二部件14的轴向重叠部分在其间形成一个重叠区域。在重叠区域中，第一部件12具有一第一壁厚或多个壁厚。在重叠区域中，第二部件14具有一第二壁厚或多个壁厚。如果需要的话，第一部件12的第一壁厚或多个壁厚可与第二部件的第二壁厚或多个壁厚相同，也可以不同。然而，在重叠区域，第一部件12和第二部件14限定出一第三壁厚或多个壁厚，其等于第一部件12的第一壁厚或多个壁厚与第二部件14的第二壁厚或多个壁厚的总和。
图2表示出了在对第一部件12和第二部件14的一部分进行变形操作之后的工件10，以便提供本发明的制造方法的第二阶段。在图示实施例中，这种变形操作是由一力发生器16来执行的，该力发生器16被设置在第一部分12和第二部件14的内部，用于使第一部件和第二部件向外膨胀。该力发生器16可由任何期望的能产生足够大的作用力的装置或过程来实施，以便使第一部件12和第二部件14的重叠部分发生变形，从而完成所期望的第二制造阶段。例如，力发生器16可以是一感应器，它能被用于传统的磁脉冲形成过程中，以便使第一部件12和第二部件14的重叠部分发生变形。或者是，力发生器16可以是流体压力，该流体压力能被用于传统的液压成型过程，以便使第一部件12和第二部件14的重叠部分发生变形。
第一部件12和第二部件14的重叠部分能被变形成具有任何期望的形状。然而，优选的是，第一部分12和第二部件14以这样的方式被变形，即，使得它们的变形部分以机械方式相互接合，以便在它们之间基本上形成固定的或整体的关系。于是，第一部件12和第二部件14的变形部分导致所说工件10具有一个双厚度区域，这样使使得工件的强度要比分离的第一部件12和第二部件14的单个强度大。如果需要的话，第一部件12和第二部件14可被牢固地固定在一起，例如通过焊接、粘接剂等被牢固地固定在一起，但这并不是必须的。如果要执行这个牢固的固定步骤，那么，这个牢固的固定步骤可以在变形步骤之前、在变形步骤之后、或在这种制造方法中任何时候被执行。
然后，如图3所示，工件10被分成第一预成型件和第二预成型件，该第一预成型件和第二预成型件总体上分别由附图标记20和30表示。这可以通过任何方式来实现，但优选的是利用传统的切割装置例如机械的或激光的切割器来完成。在图示实施例中，切割操作是在第一部件12和第二部件14的重叠区域的中点进行的，从而把第一部件12和第二部件14分成对应的部件分段12a，12b和14a，14b。于是，第一预成型件20和第二预成型件30具有基本上相同的大小和形状。然而，也可以在第一部件12和第二部件14的重叠区域的任何期望位置进行切割操作，以便第一预成型件20和第二预成型件30具有不同的大小或形状。在任何情况下，最终形成的第一预成型件20和第二预成型件30具有各自的端部21和31，该端部21，31具有增大了的厚度和强度。
图4表示出了第一预成型件20和第二预成型件30在各经过另外的变形处理以便把所说端部21，31再成形为所需的相应形状之后的情况。如图中所示，相对于初始工件10的大致呈圆形的横断面形状而言，第一预成型件20的端部21已被再次成形，从而具有大致呈矩形的横断面形状。然而，第一预成型件20可以被再次成形得具有任何期望的形状。类似地，相对于初始工件10的大致呈圆形的横断面形状而言，第二预成型件30的端部31也已被再次成形，从而具有大致呈矩形的横断面形状。然而，第二预成型件30的端部31能被再次成形以具有任何所期望的形状。
在这些变形处理之后，对第一预成型件20的端部21进行材料去除加工，以便形成第一轭臂22和第二轭臂23，该第一轭臂22和第二轭臂23分别具有通孔22a、23a，如图4所示。为此，第一预成型件20的端部21的一些部分被除去，从而形成轭臂22和23。利用传统的切割装置例如机械的或激光的切割器就能把第一预成型件20的端部21的这些部分除去。于是，把第一预成型件20制造成一第一组合驱动轴管和轭组件。类似地，对第二预成型件30的端部31进行材料去除加工，以便形成第一轭臂32和第二轭臂33，该第一轭臂32和第二轭臂33分别具有通孔32a、33a，如图4和图5所示。为此，第二预成型件30的端部31的一些部分被除去，从而形成轭臂32和33。利用传统的切割装置例如机械的或激光的切割器就能把第二预成型件30的端部31的这些部分除去。于是，把第二预成型件30制造成一第二组合驱动轴管和轭组件。
在按上述方式进行成形之后，对每个组合驱动轴管和轭组件进行一个或多个修整操作，以便精确地形成它们的形状。当完工时，每个组合驱动轴管和轭组件都能用作传统的组合驱动轴和轭组件。例如，利用传统的万向节十字头(图中未示)把两个这样的组合驱动轴管和轭组件连接在一起，从而形成两个驱动轴分段，这两个驱动轴分段之间具有转动驱动连接，这种转动驱动连接能允许它们的转动轴之间有一定量的角向偏离。通常，十字头包括一中央主体部分和从该主体部分延伸出的四个圆柱耳轴。这些耳轴被定向在一个单一平面内，并且相互垂直延伸。在每个耳轴的端部安装有一中空的圆柱形轴承杯。在这些耳轴的外圆柱形表面和轴承杯的内圆柱形表面之间设置有针滚轴承或其它用于降低磨擦的结构，以便在万向节的操作期间允许轴承杯相对于这些耳轴可以转动。被支撑在对置的第一对耳轴上的轴承杯能被接收在对准的通孔22a和23a内，所说的通孔22a和23a穿过第一组合驱动轴管和轭组件20的轭臂22和23，而被支撑在对置的第二对耳轴上的轴承杯能被接收在对准的通孔32a和33a内，所说的通孔32a和33a穿过第二组合驱动轴管和轭组件30的轭臂32和33。
尽管根据专利法的规定，在本发明的优选实施例中已经解释了本发明的原理和实施方式，但是，必须知道，除了在这里所具体解释和图示的实施方式外，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，本发明还可以用其它方式来实施。

Claims (10)

1.一种用于制造组合驱动轴管和轭组件的方法，包括步骤：
(a)确定第一部件和第二部件的方向，以使第一部件和第二部件限定出一重叠区域，所说第一部件具有一第一壁厚，所说第二部件具有一第二壁厚；
(b)使第一部件和第二部件变形，以便形成所说的重叠区域，该重叠区域具有第三壁厚，该第三壁厚第于第一壁厚和第二壁厚的总和；
(c)在重叠区域中形成具有各自通孔的一对轭臂，以便形成组合驱动轴管和轭组件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说步骤(a)是通过提供具有相同壁厚的第一部件和第二部件来实施的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说步骤(a)是通过提供具有不同壁厚的第一部件和第二部件来实施的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说步骤(a)是通过提供由相同材料制成的第一部件和第二部件来实施的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说步骤(a)是通过提供由不同材料制成的第一部件和第二部件来实施的。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说步骤(a)是通过提供具有第一长度的第一部件，并且提供具有第二长度的第二部件，所说的第二长度不同于所说的第一长度来实施的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所说步骤(a)是通过把第一部件围绕第二部件设置来实施的。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所说步骤(a)是通过把第一部件设置在第二部件内来实施的。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说步骤(b)是通过磁脉冲成型和液压成型中的一种来实施的。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说步骤(c)是通过机械切割过程和激光切割过程中的一种来实施的。
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