TWI632033B - 花鍵對位工具組套及組合汽車電機與變速箱的方法 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種花鍵對位工具組套及組合汽車電機與變速箱的方法。該花鍵對位工具組套包含外花鍵調整件及內花鍵調整件，該外花鍵調整件包含內花鍵及第一定位結構，該內花鍵調整件包含外花鍵及第二定位結構。通過使用該外花鍵調整件及該內花鍵調整件以分別對該電機的花鍵輸出結構與該變速箱的花鍵輸入結構定位，使得該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構的相對角度可被確定，進而使得該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構能一次就順利完成嚙合，具有節省工時、避免花鍵結構碰撞的功效。

Description

花鍵對位工具組套及組合汽車電機與變速箱的方法

本發明涉及汽車電機與變速箱，尤其涉及一種汽車電機與變速箱的組合方法及組合工具。

目前汽車的電機與變速箱通常是通過花鍵結合。當電機與變速箱組裝時，電機與變速箱的內、外花鍵需對齊，才能有效結合。若花鍵的角度不正確，電機與變速箱的內、外花鍵就會發生碰撞，造成花鍵損傷，同時也可能無法結合。操作人員需再次調整花鍵的角度，例如隨機再旋轉外花鍵以得到一個新的角度，再重新結合電機與變速箱。如此循環，直到電機與變速箱的內、外花鍵能結合為止。然而，此作業方法消耗工時，且當花鍵硬性碰撞時，會造成花鍵出現裂紋等品質不良。

本發明所要解決的技術問題是：為了彌補現有技術的不足，提供一種花鍵對位工具組套及組合汽車電機與變速箱的方法，通過使用該花鍵對位工具組套，電機與變速箱的花鍵結構可準確的對位，使得電機與變速箱的花鍵結構能一次就順利完成嚙合，能節省工時且避免花鍵結構碰撞。

本發明的花鍵對位工具組套採用以下技術方案： 該花鍵對位工具組套用於組合汽車電機與變速箱，該電機包含機殼及花鍵輸出結構，變速箱包含箱體及花鍵輸入結構，該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構相匹配。該花鍵對位工具組套包含外花鍵調整件及內花鍵調整件。該 外花鍵調整件包含內花鍵及第一定位結構，該內花鍵與該第一定位結構經由桿體連接，該內花鍵能與該花鍵輸出結構及該花鍵輸入結構其中之一嚙合，該第一定位結構能對應的與該機殼或該箱體銜接。該內花鍵調整件包含外花鍵及第二定位結構，該外花鍵與該第二定位結構經由桿體連接，該內花鍵與該外花鍵相匹配，該外花鍵能與該花鍵輸出結構及該花鍵輸入結構其中之另一嚙合，該第二定位結構能對應的與該機殼或該箱體銜接。

較佳地，該第一定位結構是定位柱，該定位柱能插入該機殼的定位孔中，該定位柱的輪廓與該定位孔的輪廓相同。

較佳地，該第二定位結構是定位柱，該定位柱能插入該箱體的定位孔中，該定位柱的輪廓與該定位孔的輪廓相同。

較佳地，該花鍵對位工具組套更包含定位銷，該定位銷能同時插入該機殼的對位孔及該箱體的對位孔中。

本發明的組合汽車電機與變速箱的方法採用以下技術方案： 根據該組合汽車電機與變速箱的方法，該電機包含機殼及花鍵輸出結構，變速箱包含箱體及花鍵輸入結構，該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構相匹配。該組合汽車電機與變速箱的方法包含下列步驟：準備外花鍵調整件，該外花鍵調整件包含內花鍵及第一定位結構，該內花鍵與該第一定位結構經由桿體連接；使該內花鍵與該花鍵輸出結構及該花鍵輸入結構其中之一嚙合，且使該第一定位結構對應的與該機殼或該箱體銜接；準備內花鍵調整件，該內花鍵調整件包含外花鍵及第二定位結構，該外花鍵與該第二定位結構經由桿體連接，該內花鍵與該外花鍵相匹配；使該外花鍵與該花鍵輸出結構及該花鍵輸入結構其中之另一嚙合，且使該第二定位結構對應的與該機殼或該箱體銜接；使該花鍵輸出結構的旋轉軸與該花鍵輸入結構的旋轉軸共線；自該花鍵輸出結構及該花鍵輸入結構上取下該外花鍵調整件及該內花鍵調整件；以及使該電機及 該變速箱相互接近直至該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構嚙合。

較佳地，該第一定位結構是定位柱，所述使該第一定位結構對應的與該機殼或該箱體銜接是使該定位柱插入該機殼的定位孔中，其中該定位柱的輪廓與該定位孔的輪廓相同。

較佳地，該第二定位結構是定位柱，所述使該第二定位結構對應的與該機殼或該箱體銜接是使該定位柱插入該箱體的定位孔中，其中該定位柱的輪廓與該定位孔的輪廓相同。

較佳地，該組合汽車電機與變速箱的方法更包含下列步驟：準備定位銷；以及在該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構嚙合前，使該定位銷能同時插入該機殼的對位孔及該箱體的對位孔中。

較佳地，該組合汽車電機與變速箱的方法更包含下列步驟：在該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構嚙合後，自該機殼及該箱體取下述定位銷。

相較於現有技術，本發明通過該外花鍵調整件及該內花鍵調整件能使該電機的花鍵輸出結構相對於該機殼的角度(或是方向、方位)是固定的且使該變速箱的花鍵輸入結構相對於該箱體的角度也是固定的，進而能確保該電機的花鍵輸出結構與該變速箱的花鍵輸入結構的相對角度，使得該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構能一次就順利完成嚙合，具有節省工時、避免花鍵結構碰撞的功效。

關於本發明的優點與精神可以通過以下的具體實施方式及所附圖式得到進一步的瞭解。

1‧‧‧花鍵對位工具組套

10‧‧‧外花鍵調整件

100‧‧‧桿體

102‧‧‧內花鍵

104‧‧‧第一定位結構

12‧‧‧內花鍵調整件

120‧‧‧桿體

122‧‧‧外花鍵

124‧‧‧第二定位結構

14‧‧‧定位銷

2‧‧‧電機

20‧‧‧機殼

202‧‧‧定位孔

204‧‧‧對位孔

22‧‧‧花鍵輸出結構

22a‧‧‧旋轉軸

3‧‧‧變速箱

30‧‧‧箱體

302‧‧‧定位孔

304‧‧‧對位孔

32‧‧‧花鍵輸入結構

32a‧‧‧旋轉軸

40‧‧‧螺絲

S100、S110、S120、S130、S140、S150、S151、S152、S160、S161、S162‧‧‧實施步驟

圖1是根據本發明實施例的花鍵對位工具組套的外花鍵調整件的示意圖。

圖2是根據本發明實施例的花鍵對位工具組套的內花鍵調整件的示意圖。

圖3是汽車電機與變速箱使用花鍵對位工具組套的組裝示意圖。

圖4是使用本發明的花鍵對位工具組套組合汽車電機與變速箱的方法流程圖。

圖5是外花鍵調整件安裝至電機上的示意圖。

圖6是內花鍵調整件安裝至變速箱上的示意圖。

圖7是電機與變速箱的旋轉軸對齊的示意圖。

圖8是電機與變速箱組合的示意圖。

圖9根據本發明實施例使用花鍵對位工具組套組合汽車電機與變速箱的方法流程圖。

請參照圖1至圖3。根據本發明實施例的花鍵對位工具組套1包含外花鍵調整件10(如圖1所示)及內花鍵調整件12(如圖2所示)。花鍵對位工具組套1用於組合汽車的電機2與變速箱3，電機2包含機殼20及花鍵輸出結構22，變速箱3包含箱體30及花鍵輸入結構32，花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32相匹配，也就是能相互嚙合。當花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32相互嚙合時，電機2就可以傳遞動力至變速箱3。通過外花鍵調整件10及內花鍵調整件12來調整花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32的相對位置，使得花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32能一次就順利完成嚙合，大幅縮短組裝工時且能避免花鍵結構22、32碰撞。

進一步來說，外花鍵調整件10包含桿體100、內花鍵102及第一定位結構104，內花鍵102及第一定位結構104通過桿體100連接且位於桿體100的兩端。在本實施例中，外花鍵調整件10大致呈一桿狀，但本發明不以此為限。原則上，只要內花鍵102與第一定位結構104間具有實體結構連接，使得內花鍵102與第一定位結構104間具有固定的相對位置即可。內花鍵調整件12亦大致呈一桿狀並包含桿體120、外花鍵122及第二定位結構124，外花鍵122及第二定位結構 124通過桿體120連接且位於桿體120的兩端。同理，內花鍵調整件12亦不以桿狀為限。

在本實施例中，因為電機2的花鍵輸出結構22是突出機殼20的外花鍵，變速箱3的花鍵輸入結構32是位於箱體30內的內花鍵，所以外花鍵調整件10用來定位電機2的花鍵輸出結構22，內花鍵調整件12用來定位變速箱3的花鍵輸入結構32。因此，若電機2的花鍵輸出結構22是一個內花鍵，變速箱3的花鍵輸入結構32是一個外花鍵，則外花鍵調整件10用來定位變速箱3的花鍵輸入結構32，內花鍵調整件12用來定位電機2的花鍵輸出結構22。因此，在本實施例中，外花鍵調整件10的內花鍵102能與電機2的花鍵輸出結構22嚙合，內花鍵調整件12的外花鍵122能與變速箱3的花鍵輸入結構32嚙合。另外，因為花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32相匹配，所以內花鍵102與外花鍵122也是相匹配的。

此外，在本實施例中，第一定位結構104能對應的與機殼20銜接，第二定位結構124能對應的與箱體30銜接。當外花鍵調整件10的內花鍵102與電機2的花鍵輸出結構22嚙合且第一定位結構104對應的與機殼20銜接時，花鍵輸出結構22相對於機殼20的角度(或是方向、方位)是固定的。同樣的，當內花鍵調整件12的外花鍵122與變速箱3的花鍵輸入結構32嚙合且第二定位結構124對應的與箱體30銜接時，花鍵輸入結構32相對於箱體30的角度(或是方向、方位)也是固定的。因為當電機2與變速箱3組合後，機殼20與箱體30的相對位置是固定的，所以花鍵輸出結構22相對於機殼20的角度固定，花鍵輸入結構32相對於箱體30的角度固定，將使得花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32的相對角度也是固定的。因此，可以使用外花鍵調整件10及內花鍵調整件12來確定花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32的相對位置，使得花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32能一次就順利完成嚙合，大幅縮短組裝工時且能避免花鍵輸出/輸入結構22、32碰撞。

另外，在本實施例中，第一定位結構104是一個定位柱，電機2的機 殼20相對的具有定位孔202。當使用外花鍵調整件10調整花鍵輸出結構22相對於機殼20的角度時，內花鍵102套於花鍵輸出結構22(即外花鍵)上，定位柱(即第一定位結構104)插入定位孔202中。其中，定位柱的輪廓與定位孔202的輪廓實質相同且不以圓形為限，從另一方面而言，定位柱與定位孔202大致緊密滑動配合，使得定位孔202具有對定位柱定位的作用。此外，在本實施例中，第二定位結構124也是一個定位柱，變速箱3的箱體30相對的具有定位孔302。當使用內花鍵調整件12調整花鍵輸入結構32相對於箱體30的角度時，外花鍵122插入花鍵輸入結構32(即內花鍵)，定位柱(即第二定位結構124)插入定位孔302中。但本發明不以此為限。例如第一定位結構104或第二定位結構124是一個定位孔，而在機殼20或箱體30上對應的形成定位柱。又例如第一定位結構104或第二定位結構124是一個凹槽結構，而在機殼20或箱體30上對應的形成能卡入該凹槽結構的突柱結構。另外，在本實施例中，使用機殼20與箱體30的鎖孔作為定位孔202、302，但本發明不以此為限。例如在機殼20與箱體30上另外設置定位孔。

請參照圖3及圖4，圖4是使用本發明的花鍵對位工具組套組合汽車電機與變速箱的方法流程圖。為便於說明，該組合汽車電機與變速箱的方法以前文所述的花鍵對位工具組套1為例。關於花鍵對位工具組套1各構件的其他說明，請逕參照前文相關的說明及對應的附圖，不再贅述。該組合汽車電機與變速箱的方法包含準備外花鍵調整件10(如圖1所示)，如步驟S100所示；使外花鍵調整件10的內花鍵102與花鍵輸出結構22嚙合，且使第一定位結構104與機殼20銜接(如圖5所示)，如步驟S110所示；其中，於實作上，當電機2的花鍵輸出結構22是一個內花鍵，且變速箱3的花鍵輸入結構32是一個外花鍵時，於步驟S110中，外花鍵調整件10的內花鍵102會改與花鍵輸入結構32嚙合，且第一定位結構104會改與箱體30銜接。然後，該組合汽車電機與變速箱的方法包含準備內花鍵調整件12(如圖2所示)，如步驟S120所示；使內花鍵調整件12的外花鍵122與花鍵 輸入結構32嚙合，且使第二定位結構124與箱體30銜接(如圖6所示)，如步驟S130所示；其中，於實作上，當電機2的花鍵輸出結構22是一個內花鍵，且變速箱3的花鍵輸入結構32是一個外花鍵時，於步驟S130中，內花鍵調整件12的外花鍵122會改與花鍵輸出結構22嚙合，且使第二定位結構124會改與機殼20銜接。然後，該組合汽車電機與變速箱的方法包含使花鍵輸出結構22的旋轉軸22a(以中心線表示於圖3中)與花鍵輸入結構32的旋轉軸32a(以中心線表示於圖3中)重合或共線(以虛線表示於圖7中)，如步驟S140所示；自花鍵輸出結構22及花鍵輸入結構32上取下外花鍵調整件10及內花鍵調整件12，如步驟S150所示；使電機2及變速箱3相互接近直至花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32嚙合(如圖8所示)，如步驟S160所示。在實際應用中，前述流程圖可再增加實施步驟以滿足實際實施環境；例如，在花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32嚙合後，以螺絲40(如圖3所示)通過機殼20與箱體30的鎖孔以將機殼20與箱體30鎖固在一起。此外，前述旋轉軸22a、32a重合或共線的操作可通過吊車、機械手臂或其他設備實現。因此，該組合汽車電機與變速箱的方法使用外花鍵調整件10及內花鍵調整件12來調整花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32的相對位置，使得花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32能一次就順利完成嚙合，大幅縮短組裝工時且能避免花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32碰撞。

請參照圖9，圖9是根據本發明實施例使用花鍵對位工具組套組合汽車電機與變速箱的方法流程圖。為便於說明，該組合汽車電機與變速箱的方法以前文所述的花鍵對位工具組套1為例。關於花鍵對位工具組套1各構件的其他說明，請逕參照前文相關的說明及對應的附圖，不再贅述。此外，圖9的流程圖與圖4的流程圖大致上相似，故圖9沿用圖4的流程步驟編號，關於圖9中各流程的其他說明，請逕參照前文相關的說明，不再贅述。在本實施例中，花鍵對位工具組套1更包含定位銷14(如圖3所示)，該組合汽車電機與變速箱的方法更包含 準備定位銷14，如步驟151所示；在花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32嚙合前，使定位銷4同時插入機殼20的對位孔204及箱體30的對位孔304中，如步驟152所示。因為定位銷4同時插入機殼20及箱體30，所以能限制機殼20或箱體30相對於旋轉軸22a(或32a)(以中心線表示於圖3、圖6中)的相對旋轉。此外，在實際應用中，該組合汽車電機與變速箱的方法在花鍵輸出結構22與花鍵輸入結構32嚙合後，定位銷4可留在對位孔204、304中，定位銷4也可以自機殼20及箱體30上取下，如步驟S161所示(例如若以鎖孔作為對位孔204、304，在取下定位銷4後，對位孔204、304供螺絲40穿過以鎖固機殼20與箱體30)；以螺絲40鎖固機殼20與箱體30，如步驟S162所示。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (9)

1. 一種花鍵對位工具組套，用於組合汽車電機與變速箱，該電機包含機殼及花鍵輸出結構，變速箱包含箱體及花鍵輸入結構，該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構相匹配，該花鍵對位工具組套包含：外花鍵調整件，包含內花鍵及第一定位結構，該內花鍵與該第一定位結構經由桿體連接，該內花鍵能與該花鍵輸出結構及該花鍵輸入結構其中之一嚙合，該第一定位結構能對應的與該機殼或該箱體銜接；以及內花鍵調整件，包含外花鍵及第二定位結構，該外花鍵與該第二定位結構經由桿體連接，該內花鍵與該外花鍵相匹配，該外花鍵能與該花鍵輸出結構及該花鍵輸入結構其中之另一嚙合，該第二定位結構能對應的與該機殼或該箱體銜接。
2. 如請求項1所述的花鍵對位工具組套，其中該第一定位結構是定位柱，該定位柱能插入該機殼的定位孔中，該定位柱的輪廓與該定位孔的輪廓相同。
3. 如請求項1所述的花鍵對位工具組套，其中該第二定位結構是定位柱，該定位柱能插入該箱體的定位孔中，該定位柱的輪廓與該定位孔的輪廓相同。
4. 如請求項1所述的花鍵對位工具組套，其中該花鍵對位工具組套更包含定位銷，該定位銷能同時插入該機殼的對位孔及該箱體的對位孔中。
5. 一種組合汽車電機與變速箱的方法，該電機包含機殼及花鍵輸出結構，變速箱包含箱體及花鍵輸入結構，該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構相匹配，該組合汽車電機與變速箱的方法包含下列步驟：準備外花鍵調整件，該外花鍵調整件包含內花鍵及第一定位結構，該內花鍵與該第一定位結構經由桿體連接； 使該內花鍵與該花鍵輸出結構及該花鍵輸入結構其中之一嚙合，且使該第一定位結構對應的與該機殼或該箱體銜接；準備內花鍵調整件，該內花鍵調整件包含外花鍵及第二定位結構，該外花鍵與該第二定位結構經由桿體連接，該內花鍵與該外花鍵相匹配；使該外花鍵與該花鍵輸出結構及該花鍵輸入結構其中之另一嚙合，且使該第二定位結構對應的與該機殼或該箱體銜接；使該花鍵輸出結構的旋轉軸與該花鍵輸入結構的旋轉軸共線；自該花鍵輸出結構及該花鍵輸入結構上取下該外花鍵調整件及該內花鍵調整件；以及使該電機及該變速箱相互接近直至該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構嚙合。
6. 如請求項5所述的組合汽車電機與變速箱的方法，其中該第一定位結構是定位柱，所述使該第一定位結構對應的與該機殼或該箱體銜接是使該定位柱插入該機殼的定位孔中，其中該定位柱的輪廓與該定位孔的輪廓相同。
7. 如請求項5所述的組合汽車電機與變速箱的方法，其中該第二定位結構是定位柱，所述使該第二定位結構對應的與該機殼或該箱體銜接是使該定位柱插入該箱體的定位孔中，其中該定位柱的輪廓與該定位孔的輪廓相同。
8. 如請求項5所述的組合汽車電機與變速箱的方法，更包含下列步驟：準備定位銷；以及在該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構嚙合前，使該定位銷能同時插入該機殼的對位孔及該箱體的對位孔中。
9. 如請求項8所述的組合汽車電機與變速箱的方法，更包含下列步驟：在該花鍵輸出結構與該花鍵輸入結構嚙合後，自該機殼及該箱體取下該定位銷。