專利名稱：在接附方法中帶有優(yōu)化的比的直接轉(zhuǎn)矩流連接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 一般地涉及才幾動車輛傳動軸聯(lián)接，且更特定地涉及在4妻附方 法中帶有優(yōu)化的比的直接轉(zhuǎn)矩流連接。
背景技術(shù)：
將相互連接軸連接到驅(qū)動單元的等速節(jié)在汽車中是常見部件。驅(qū)動 單元典型地具有輸出軸或輸入軸以接收節(jié)。典型地，驅(qū)動單元是軸箱、 分動箱、變速器、動力輸出單元或其他轉(zhuǎn)矩設(shè)備，所有這些設(shè)備在汽車 中是常見部件。典型地， 一個或兩個節(jié)組裝到軸以形成傳動軸或驅(qū)動軸 組件。例如，傳動軸組件在一端連接到變速器的輸出軸且在另一端連接 到差速器的輸入軸。軸是實(shí)心的或管狀的，使其端部適合于將軸接附到 節(jié)的內(nèi)圈，因此允許外圈連接到驅(qū)動單元。節(jié)的內(nèi)圏典型地壓配到、以 鍵或銷的方式連接到軸，使得節(jié)的外圏可用于螺栓連接到或壓配到特定 的驅(qū)動單元的轂連接器、凸緣或軸頭。在傳動軸的另一端處，當(dāng)將軸連 接在兩個驅(qū)動單元之間時(shí)，進(jìn)行相同的典型的到第二驅(qū)動單元的連接。機(jī)動車輛通常使用傳動軸或驅(qū)動軸將轉(zhuǎn)矩/人一個輸入單元傳遞到輸出單元，例如，從前方的驅(qū)動單元到后軸差速器，諸如在后輪驅(qū)動和 全輪驅(qū)動車輛中。在四輪驅(qū)動車輛中，傳動軸也用于將轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)移動 傳遞到前軸差速器。特別地，當(dāng)車輛的前方驅(qū)動單元和后軸之間存在4支 大的距離時(shí)，通常使用由中間節(jié)連接的兩段式傳動軸。類似地，通常在 機(jī)動車輛中使用內(nèi)側(cè)軸和外側(cè)軸驅(qū)動器以將轉(zhuǎn)矩從差速器傳遞到車輪。在以上所述的方式中，通過使用包括一個或兩個組裝到相互連接軸的節(jié) 的傳動軸組件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞。所使用的節(jié)的類型包括Cardan型、Hooke型或Rzeppa型萬向節(jié)。 典型地，Rzeppa型等速節(jié)使用在希望或要求等速旋轉(zhuǎn)或均動運(yùn)動的變速 器中。等速節(jié)包括具有滑動或固定運(yùn)動能力的三銷式節(jié)、雙偏移節(jié)和十 字槽設(shè)計(jì)。三銷式等速節(jié)使用滾子或耳軸作為轉(zhuǎn)矩傳遞構(gòu)件，且其他等 速節(jié)類型使用球作為轉(zhuǎn)矩傳遞構(gòu)件。組裝到相互連接軸的這些類型的節(jié) 應(yīng)用在用于前輪驅(qū)動車輛或后輪驅(qū)動車輛的內(nèi)側(cè)軸和外側(cè)軸驅(qū)動器內(nèi)，且應(yīng)用在后輪驅(qū)動車輛、全輪驅(qū)動車輛和四輪驅(qū)動車輛的傳動軸上，從 而允許角向4交3妄或軸向運(yùn)動。驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩傳遞能力主要受其慣性矩的影響，該慣性矩主要是軸 的最大半徑而非軸的質(zhì)量的函數(shù)。因此，希望的是具有由于轉(zhuǎn)矩傳遞與 半徑關(guān)系而受益的軸到節(jié)的連接，以降低組件的質(zhì)量。此外，也希望的 是提供消除了例如軸頭或凸緣的不需要的部件的系統(tǒng)，因此提供了對于 給定的轉(zhuǎn)矩傳遞能力具有更輕的重量的驅(qū)動系統(tǒng)連接。此外，對于特定 的等速節(jié)組件提供了降低的包裝尺寸的連接系統(tǒng)也是有益的。帶有優(yōu)化 的比的連接系統(tǒng)也將提供另外的益處，例如重量的降低、包裝尺寸控制、 降低的零件數(shù)和/或零件伸出、改進(jìn)的振動衰減、增加的彎曲剛度、增加 的扭轉(zhuǎn)剛度和傳動軸到車輛連接的降低的組裝時(shí)間。有利的是通過在接附方法中提供優(yōu)化的比而具有以上所提及的改 進(jìn)，特別是在用于利用了等速節(jié)的傳動軸連接的接附方法。雖然汽車制造商和供應(yīng)商通常將等速節(jié)例如不受限制地稱為DL、 VL、 GI、 AAR、 的這些類型的節(jié)，以獲得直接轉(zhuǎn)矩流(DTF)、連接。 '' A發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的 一個實(shí)施例提供了在接附方法中帶有優(yōu)化的比的直 接轉(zhuǎn)矩流(DTF)連接。特別地，DTF連接合并了適合于將內(nèi)圈直接接 附到驅(qū)動單元的軸的新的等速節(jié)，驅(qū)動單元例如軸、分動箱、變速器、 動力傳遞單元或其他設(shè)備。在DTF連接中，等速節(jié)外圈部分通過焊接或 其他方法直接連接到傳動軸或驅(qū)動軸組件。通過使用DTF連接，通過消 除軸頭和車輛凸緣實(shí)現(xiàn)了重量降低，因此降低了等速萬向節(jié)組件的包裝尺寸。沿驅(qū)動單元的軸的軸線和軸頸軸的軸線的質(zhì)量分布通過降低由于 伴隨凸緣和軸頭的伸出貢獻(xiàn)而得以改進(jìn)。另外的益處包括通過重量降低 和降低的伸出的改進(jìn)的平衡，增加的彎曲剛度，和通過消除螺栓連接且 通過降低零件總數(shù)而降低傳動軸組件到車輛的組裝時(shí)間。也提供了用于轉(zhuǎn)矩傳遞的直接轉(zhuǎn)矩流連接器。DTF連接器包括具有 外圈部分、內(nèi)圈部分和聯(lián)接到外圈部分的軸的直接轉(zhuǎn)矩流等速萬向節(jié)。 直接轉(zhuǎn)矩流連接器包括至少一個直接轉(zhuǎn)矩流優(yōu)化比。進(jìn)一步地，直接轉(zhuǎn) 矩流連接器的內(nèi)圈部分可以選擇地連接到驅(qū)動單元的軸頸軸。也提供了在接附方法中帶有優(yōu)化比的直接轉(zhuǎn)矩流連接。根據(jù)實(shí)施 例，提供了包括內(nèi)節(jié)部分的直接轉(zhuǎn)矩流組件，內(nèi)節(jié)部分帶有限定了內(nèi)圈寬度(WIR)的軸向中心線。內(nèi)節(jié)部分包括內(nèi)球道和限定了花鍵長度(LS ) 且適合于接合驅(qū)動單元的軸頸軸的花鍵孔；具有外球道且適合于直接連 接到限定了外徑(TD)的軸的外節(jié)部分；在內(nèi)節(jié)部分和外節(jié)部分之間的 籠；和每個具有直徑(d)的多個球(N),球由所述的籠和內(nèi)球道和外 球道的接合對保持，球限定了節(jié)的節(jié)距圓直徑(PCD )。配合穩(wěn)定性(FS )、 動態(tài)載荷容量(DLC)、外圈管(ORT)或花鍵偏置(SO)比的至少一 個滿足為0.5￡FS^3.21弧C^80.5^ORT《.0;或#巾FS=(PCD/LS);DLC=((PCD/2)*dA2*N)/(1000*LS); ORT=(TD/LS);和 SO=(WIR/LS)。本發(fā)明通過提供優(yōu)化比用于直接轉(zhuǎn)矩流節(jié)具有優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明自身與 進(jìn)一步的目的和意圖中的優(yōu)點(diǎn)將通過參考如下的詳細(xì)描述且結(jié)合附圖 被最好地理解。


為更完整地理解此發(fā)明，現(xiàn)在應(yīng)參考更詳細(xì)地在附圖中圖示的且通 過本發(fā)明的例子在如下描述的實(shí)施例。圖1示出了用于典型的四輪驅(qū)動汽車的典型驅(qū)動系統(tǒng)的俯一見圖，其 中本發(fā)明可以具有優(yōu)點(diǎn)地使用。圖2示出了軸頸和DTF螺紋緊固件等速萬向節(jié)之間的本發(fā)明的DTF 連接組件的第 一 實(shí)施例。圖3示出了軸頸和DTF夾頭彈簧等速萬向節(jié)之間的本發(fā)明的DTF 連接組件的第二實(shí)施例。圖4示出了軸頸和DTF夾等速萬向節(jié)之間的本發(fā)明的DTF連接組件的第三實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
在如下的描述中，對于一個或多個構(gòu)造的實(shí)施例描述了多種運(yùn)行參 數(shù)和部件。包括了這些特定的參數(shù)和部件作為例子，且不意圖于具有限 制性。雖然本發(fā)明參考用于車輛的帶有優(yōu)化比的直接轉(zhuǎn)矩流連接而描述， 但如下的設(shè)備可以適合于多種目的，包括汽車驅(qū)動軸、使用傳動軸的馬 達(dá)系統(tǒng)、或要求了用于轉(zhuǎn)矩傳遞的傳動軸組件的其他車輛和非車輛應(yīng)用。用于典型的四輪驅(qū)動汽車的典型驅(qū)動系統(tǒng)12在圖1中示出。雖然 示出且描述了四輪驅(qū)動系統(tǒng)，但在此提出的構(gòu)思可應(yīng)用于單個的驅(qū)動單 元系統(tǒng)或多個驅(qū)動單元系統(tǒng)，包括僅后輪驅(qū)動的車輛、僅前輪驅(qū)動的車 輛、全一侖驅(qū)動的車輛和四4侖驅(qū)動的車輛。在此例子中，驅(qū)動系統(tǒng)12包 括連接到變速器16和動力輸出單元18的發(fā)動機(jī)14。前差速器20具有 右側(cè)半軸22和左側(cè)半軸24,它們的每個連接到車輪且將動力傳遞到車 輪。在右側(cè)半軸22和左側(cè)半軸24的兩端上是等速節(jié)10。傳動軸26將 前差速器20連接到后差速器28，其中后差速器28包括右后側(cè)軸30和 左后側(cè)軸32,它們的每個以在其一端上的車輪結(jié)束。等速節(jié)10位于連 接到車輪和后差速器28的半軸30、 32的兩端上。如在圖l中示出，傳 動軸26是三段式傳動軸，它包括多個Cardan節(jié)34和一個高速等速節(jié) 10。傳動軸26包4舌相互連接軸23、 25、 27。即〗吏車4侖或傳動軸26因?yàn)?轉(zhuǎn)向、車輛懸架的升起或降下而改變角度，等速節(jié)10也將動力通過傳 動軸26傳送到車輪。等速節(jié)IO可以是已知的標(biāo)準(zhǔn)類型的任一個，例如 滑動三銷式節(jié)、十字槽節(jié)、固定節(jié)、固定三銷式節(jié)或雙偏移節(jié)，它們所 有在對于不同變化的等速節(jié)10的領(lǐng)域內(nèi)是普通已知的術(shù)語。等速節(jié)10 允許以在汽車每日駕駛中在這些車輛的兩個半軸和傳動軸處出現(xiàn)的角 度而傳遞恒等的速度。選擇地，每個Cardan節(jié)可以以任何其他合適類 型的節(jié)替換。軸22、 23、 24、 25、 27、 30、 32可以是實(shí)心的或管狀的，使得端 部適合于根據(jù)傳統(tǒng)連接將每個軸接附到節(jié)的內(nèi)圏，因此允許外圏對于特 定的應(yīng)用合適地連接到每個驅(qū)動單元的轂連接器36、凸緣38或軸頭40。因此，在圖1中在10或34處標(biāo)識的任何傳統(tǒng)的連接可以是根據(jù)本發(fā)明 的比優(yōu)化的DTF連接。因?yàn)檩S的轉(zhuǎn)矩傳遞能力主要地由其慣性矩影響， 慣性矩主要地是軸的最大半徑的函數(shù)而較少由軸的質(zhì)量影響，所以希望 具有從轉(zhuǎn)矩/半徑傳遞關(guān)系獲益的系統(tǒng)，以降低系統(tǒng)的質(zhì)量。如在此所使用，術(shù)語"直接轉(zhuǎn)矩流(DFT)連接"意味著從CV節(jié)的 內(nèi)圏到一般由客戶提供的差速器、變速器或分動箱的軸的直接連接。直 接連接典型地具有花鍵的形式，原因是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所理解的花 鍵的穩(wěn)健的設(shè)計(jì)特征。然而，預(yù)期的是其他直接連接形式是合適的，包 括內(nèi)圏和軸之間的固定連接和可釋放連接。匹配鍵連接不受限制地僅是 內(nèi)圈和軸之間的可釋放連接器的一個例子。焊接連接將是固定的直接連 接例子。因此，DTF連接指內(nèi)圈聯(lián)接到驅(qū)動單元的軸，驅(qū)動單元不受限 制地例如為差速器、變速器或分動箱，如與以上所提及的傳統(tǒng)連接相對。同樣，如在此所使用，DTF連接器指連接到形成了 DTF傳動軸組 件的軸的節(jié)。例如只有與差速器的軸一起，DTF連接器才組合以進(jìn)行 DTF連接?？烧J(rèn)識到的是，驅(qū)動單元的軸可以包括任何輸入驅(qū)動單元或 輸出驅(qū)動單元的軸，且不必需地限制為差速器、變速器或分動箱的軸。本申請人已發(fā)明了在內(nèi)節(jié)部分尺寸和驅(qū)動軸或傳動軸之間的 一定 關(guān)系，這使得實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)健的DTF連接。這些關(guān)系在下文中參考三個典型 的實(shí)施例詳細(xì)解釋。雖然在下文中給出了三個DTF連接器類型，但本發(fā)明意圖于可以相 等地應(yīng)用于利用了在此詳述的DTF連接關(guān)系的其他DTF連接器類型。 圖示地，所描述的三個DTF連接器是DTF螺紋緊固件等速節(jié)(圖2)、 DTF夾頭彈簧等速節(jié)(圖3 )和DTF夾等速節(jié)(圖4 )。最初將在下文中聯(lián)合地描述圖2至圖4,到它們的細(xì)節(jié)相互對應(yīng)的 程度。圖2至圖4每個示出了布置在軸頸111和DTF連接器等速萬向節(jié) 112之間的不同的DTF連接組件。軸頸由軸承113支承在殼體114內(nèi)， 在此情況中殼體114圖示為具有機(jī)動車輛的傳動系內(nèi)的驅(qū)動單元的殼體 形式。軸承113軸向地由張緊螺母118張緊，張緊螺母118已螺旋到軸 頸111的螺紋部分115上。張緊螺母118相對于軸殼體114由軸密封件 120密封。通過固定到張緊螺母118上的覆蓋件121而保護(hù)軸密封件不 受損壞。DTF連接器等速萬向節(jié)112連接到才幾動車輛傳動系的傳動軸117。DTF連接器等速萬向節(jié)112包括通過軸環(huán)123焊接到傳動軸117的外節(jié) 部分122、內(nèi)節(jié)部分124、轉(zhuǎn)矩傳遞球126以及球籠125。內(nèi)節(jié)部分124 以旋轉(zhuǎn)牢固方式固定在軸頸111的帶齒軸部分116上。在軸環(huán)123和外 節(jié)部分122之間插入了覆蓋件131,覆蓋件131將節(jié)向傳動軸17密封， 且更特定地包含了在節(jié)內(nèi)的油脂。此外，封閉了膜密封件133的外周且 以在后文中將描述的方式將DTF連接器等速萬向節(jié)112相對于軸頸111 密封的金屬外節(jié)部分套筒132定位在外節(jié)部分122上。外節(jié)部分套筒132 可以焊接和/或軋壓到外節(jié)部分122的外表面上。DTF連接器等速萬向節(jié) 112包括J求道的對127、 128、 129、 130。每個球道組的定向取決于所選 擇的萬向節(jié)的類型，對此本領(lǐng)域一般技術(shù)人員4艮好地理解。內(nèi)節(jié)部分124 包括前面144和后面146。 DTF連接器等速萬向節(jié)詳細(xì)部件在下文中論 述。圖2示出了軸頸111和DTF螺紋緊固件等速萬向節(jié)50之間的本發(fā) 明的DTF連接組件100的第一實(shí)施例。雙螺母160自由旋轉(zhuǎn)，且軸向地 聯(lián)接到張緊螺母118，以此雙螺母160旋轉(zhuǎn)地可固定到內(nèi)節(jié)部分124的 螺紋部分162上，以將DTF螺紋緊固件等速萬向節(jié)50相對于軸頸111 軸向地固定。膜密封件133通過夾緊帶142軸向地形狀匹配地且確實(shí)地 固定到內(nèi)節(jié)部分124。認(rèn)識到的是，DTF螺紋緊固件等速萬向節(jié)50的多 種形式可以具有優(yōu)點(diǎn)地-使用。圖3示出了軸頸111和DTF夾頭彈簧等速萬向節(jié)52之間的本發(fā)明 的DTF連接組件101的第二實(shí)施例。在軸頸111的螺紋部分115和軸頸 111的帶齒軸部分116之間，在固定部分119內(nèi)，在軸頸lll處形成了 環(huán)形溝槽139,該環(huán)形溝槽139由固定套筒141通過向內(nèi)壓入的環(huán)形巻 邊143接合，套筒141通過壓接或其他已知方法軸向連接到等速萬向節(jié) 的內(nèi)節(jié)部分124,以將DTF夾頭彈簧等速萬向節(jié)52相對于軸頸111軸 向固定。固定套筒141由膜密封件133的軸環(huán)部分134重疊，其與套筒 141 一起通過夾緊帶142軸向形狀匹配地且確實(shí)地固定在環(huán)形溝槽139 內(nèi)。直接地靠著張緊螺母118安放的密封唇部135形成在軸環(huán)部分134 上。固定套筒141提供有圓柱形端部分155，端部分155對接地焊接到 DTF夾頭彈簧等速萬向節(jié)52的內(nèi)節(jié)部分124。認(rèn)識到的是，DTF夾頭 彈簧等速萬向節(jié)52的多種形式可以具有優(yōu)點(diǎn)地使用。圖4示出了軸頸111和DTF夾等速萬向節(jié)54之間的本發(fā)明的DTF連接組件102的第三實(shí)施例。內(nèi)節(jié)部分124包括插入溝槽172以接收夾 170，以用于通過軸接收溝槽(未示出)而軸向地將內(nèi)節(jié)部分124固定 到軸頸111。膜密封件133軸向地形狀匹配地且確實(shí)地通過夾緊帶142 固定到內(nèi)節(jié)部分124。認(rèn)識到的是，多種形式的DTF夾等速萬向節(jié)54 可以具有優(yōu)點(diǎn)地使用。雖然未論述多種DTF部分的材料、聯(lián)接和處理，^f旦本領(lǐng)域一般技術(shù) 人員將很好地理解合適的選擇。為獲得以上的優(yōu)點(diǎn)，直接轉(zhuǎn)矩流連接器和直接轉(zhuǎn)矩流連接具有優(yōu)化 的比。優(yōu)化的比表示了用于降低質(zhì)量和從軸支承軸承到節(jié)中心線的質(zhì)量 偏置距離的量度。為實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，如下的比已被優(yōu)化配合穩(wěn)定性比(FS)、 動態(tài)載荷容量比(DLC)、外圈管比(ORT)和花鍵偏置比(SO)。在轉(zhuǎn)到比之前，如下是利用在直接轉(zhuǎn)矩流連接器和直接轉(zhuǎn)矩流連接 內(nèi)的參數(shù)。節(jié)距圓直徑(PCD)限定為距球道對的相對的組的球中心線 的距離。PCD通過使用與相應(yīng)的外節(jié)部分122匹配的標(biāo)準(zhǔn)球而對于內(nèi)節(jié) 部分124確定。也可以使用另外的確定PCD的方法。內(nèi)圈寬度(WIR) 是沿內(nèi)節(jié)部分124的軸向中心線的寬度。內(nèi)花鍵長度(LS)代表了內(nèi)節(jié) 部分124的內(nèi)花鍵148的長度。內(nèi)花鍵148上的內(nèi)花鍵長度(LS)通常 等于或小于內(nèi)節(jié)部分124的最大軸向長度。使用在直接轉(zhuǎn)矩流連接內(nèi)的 內(nèi)花4建148可直接接附到特定的驅(qū)動單元的軸頸111。優(yōu)化的配合穩(wěn)定性比(FS)幫助最小化扭曲且控制直接轉(zhuǎn)矩流軸組 件的花鍵的配合。配合穩(wěn)定性比等于節(jié)距圓直徑(PCD)除以內(nèi)花鍵長 度(LS)。配合穩(wěn)定性比(FS)被計(jì)算以用于直接轉(zhuǎn)矩流連接器或直接 轉(zhuǎn)矩流連接的優(yōu)化的配合，且大體上控制在由下式限定的范圍內(nèi)0.5<(PCD/LS)<3.2配合穩(wěn)定性比(FS)具有大致為的改進(jìn)的范圍，帶有大 致為2.5￡FS^3.2的甚至更好的范圍。當(dāng)配合穩(wěn)定性比(FS)超過3.2時(shí)，開始發(fā)生節(jié)的使用壽命下降和 每個花鍵的過度扭曲。當(dāng)配合穩(wěn)定性比(FS)下降到0.5以下時(shí)(這代 表了內(nèi)節(jié)部分124內(nèi)不必要的重量)，也發(fā)生了節(jié)內(nèi)的轉(zhuǎn)矩傳遞容量的 利用不足。另外，當(dāng)配合穩(wěn)定性比(FS)下降到0.5以下時(shí)，在轉(zhuǎn)矩傳 遞期間在內(nèi)節(jié)部分124、球126和外節(jié)部分122上可能施加了過度的應(yīng) 變，這可能導(dǎo)致節(jié)的過早故障或至少過度磨損。直接轉(zhuǎn)矩流連接器或直接轉(zhuǎn)矩流連接的優(yōu)化的動態(tài)載荷容量比 (DLC)具有以上的優(yōu)點(diǎn)，且另外地提供了節(jié)的改進(jìn)的使用壽命。動態(tài)載荷容量比(DLC)等于轉(zhuǎn)矩變換因數(shù)(GT)除以內(nèi)花鍵長度(LS)。 轉(zhuǎn)矩變換因數(shù)等于GT=((PCD/2)*dA2*N)/1000其中d是球直徑，N是節(jié)內(nèi)的球126的個數(shù)，且其中所有的單位是 毫米。轉(zhuǎn)矩變換因數(shù)典型地在30至70的范圍內(nèi)。因此，DLC=GT/LS= ((PCD/2)*dA2*N)/(1000*LS)動態(tài)載荷容量比(DLC)當(dāng)對于直接轉(zhuǎn)矩流連接器或直接轉(zhuǎn)矩流連 接優(yōu)化時(shí)大體上控制在由下式限定的范圍內(nèi)動態(tài)載荷容量比(DLC)具有大致為3SDLC^8的改進(jìn)的范圍，帶 有大致為5SDLC^8的甚至更好的范圍。當(dāng)動態(tài)載荷容量比(DLC)超過8.0時(shí)，開始發(fā)生節(jié)的使用壽命的 下降，且節(jié)的花鍵受到超過其維持使用壽命的設(shè)計(jì)容量的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)動態(tài) 載荷容量比(DLC)低于1.0時(shí)(這代表了因?yàn)椴糠值倪^大花鍵長度導(dǎo) 致的內(nèi)節(jié)部分內(nèi)的不必要的重量)，也發(fā)生在節(jié)內(nèi)的轉(zhuǎn)矩傳遞容量的利 用不足。另外，當(dāng)動態(tài)載荷容量比(DLC)低于1.0時(shí)，內(nèi)節(jié)部分124、 球126和外節(jié)部分122受到過大的載荷，從而導(dǎo)致對于給定的轉(zhuǎn)矩載荷， 節(jié)的使用壽命的大體上的下降。優(yōu)化的外圏管比(ORT)也具有以上的優(yōu)點(diǎn)。外圏管比(ORT)等 于傳動軸117的外徑或管徑(TD)除以內(nèi)部花鍵長度(LS)。外圏管 比(ORT)被計(jì)算以用于直接轉(zhuǎn)矩流連接器或直接轉(zhuǎn)矩流連接的優(yōu)點(diǎn)， 且大體上控制在由下式限定的范圍內(nèi)0.5^(TD/LS)￡2.0外圈管比(ORT)具有大致為1.0^ORT￡2.0的改進(jìn)的范圍，帶有近 似為的甚至更好的范圍。直徑TD測量值可以是外徑或管徑。特別地，直徑TD測量值可以 是實(shí)心軸的外徑，且對于例如傳動軸117的管型軸可以是有效管徑。當(dāng)外圈管比(ORT)低于0.5時(shí)，聯(lián)接到外圈部分122的軸可能僅 處理由內(nèi)圈部分124和驅(qū)動單元的軸頸111之間的花4建連接傳遞的轉(zhuǎn)矩的部分。當(dāng)外圈管比(ORT)超過2.0時(shí)，聯(lián)接到外圈部分122的軸尺 寸過大或具有不必要的重量，能接收的轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于可傳遞到其的轉(zhuǎn)矩。優(yōu)化的花鍵偏置比(SO)也具有以上優(yōu)點(diǎn)?；ㄦI偏置比(SO)等 于內(nèi)圈寬度(WIR)除以內(nèi)花鍵長度(LS)?；ㄦI偏置比(SO)被計(jì)算 以用于直接轉(zhuǎn)矩流連接器或直接轉(zhuǎn)矩流連接的優(yōu)點(diǎn)，且大體上控制在由 下式限定的范圍內(nèi)0.3S(WIR/LS)S1.0花鍵偏置比(SO)具有大致為0.5^S(K1.0的改進(jìn)的范圍，帶有近 似為的甚至更好的范圍。低于0.3的花鍵偏置比(SO )代表了從花鍵到內(nèi)節(jié)部分124的降低 的轉(zhuǎn)矩傳遞容量，且也可以表示過度的重量。在0.3至1.0之間的花4建 偏置比(SO)代表了花鍵的轉(zhuǎn)矩傳遞容量與內(nèi)節(jié)部分124的球道128、 130的轉(zhuǎn)矩傳遞容量的合適的平衡。超過1.0的花鍵偏置比(SO)代表 了不實(shí)際的設(shè)計(jì)范圍且將導(dǎo)致不必要的重量。從以上描述可見，對本領(lǐng)域引入了新的且改進(jìn)的直接轉(zhuǎn)矩流連接。 雖然本發(fā)明已結(jié)合一個或多個實(shí)施例描述，但應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限 制于這些實(shí)施例。相反，本發(fā)明覆蓋了所有的替代、修改和等價(jià)物，如 可以包括在附帶的權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種直接轉(zhuǎn)矩流組件，包括包括內(nèi)球道和限定了花鍵長度(LS)且適合于接合驅(qū)動單元的軸頸軸的花鍵孔的內(nèi)節(jié)部分；具有外球道且直接連接到軸的外節(jié)部分；在內(nèi)節(jié)部分和外節(jié)部分之間的籠；和由所述的籠和內(nèi)球道和外球道的接合對保持的多個球(N)，所述的球限定了節(jié)的節(jié)距圓直徑(PCD)，其中滿足0.5≤(PCD/LS)≤3.2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的球的每個具 有直徑(d),且滿足l^((PCD/2)*dA2*N)/(1000*LS)^8。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的軸具有直徑 (TD),且滿足0.5^(TD/LS)^2.0。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的軸具有直徑 (TD),且滿足0.5^(TD/LS)^2.0。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)球道限定 了內(nèi)圈寬度(WIR),且滿足0.3^(WIR/LS)^1.0。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)球道限定 了內(nèi)圈寬度(WIR),且滿足0.3^(WIR/LS)^1.0。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)球道限定 了內(nèi)圈寬度(WIR),且滿足0.3^(WIR/LS)^1.0。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)球道限定 了內(nèi)圏寬度(WIR),且滿足0.3^(WIR/LS)S1.0。
9. 一種直接轉(zhuǎn)矩流組件，包括包括內(nèi)球道和限定了花鍵長度(LS)且適合于接合驅(qū)動單元的軸頸 軸的花鍵孔的內(nèi)節(jié)部分；具有外球道且直接連接到軸的外節(jié)部分； 在內(nèi)節(jié)部分和外節(jié)部分之間的籠；和每個具有直徑(d)的多個球(N),球由所述的籠和內(nèi)球道和外球 道的接合對保持，所述的球限定了節(jié)的節(jié)距圓直徑(PCD), 其中滿足l^((PCD/2)*dA2*N)/(1000*LS)^8。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的軸具有直徑(TD),且滿足0.5^(TD/LS)^2.0。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)球道限 定了內(nèi)圈寬度(WIR),且滿足0.3^(WIR/LS)^1.0。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)球道 限定了內(nèi)圈寬度(WIR),且滿足0.3^(WIR/LS)^1.0。
13. —種直接轉(zhuǎn)矩流組件，包括包括內(nèi)球道和限定了花鍵長度(LS)且適合于接合驅(qū)動單元的軸頸 軸的花鍵孔的內(nèi)節(jié)部分；具有外球道且直接連接到具有直徑(TD)的軸的外節(jié)部分； 在內(nèi)節(jié)部分和外節(jié)部分之間的籠；和由所述的籠和內(nèi)球道和外球道的接合對保持的多個球， 其中滿足0.5￡(TD/LS)￡2.0。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)球道 限定了內(nèi)圏寬度(WIR),且滿足0.3^(WIR/LS)^1.0。
15. —種直接轉(zhuǎn)矩流組卩牛，包括包括限定了內(nèi)圈寬度(WIR)的內(nèi)球道和限定了花鍵長度(LS )且 適合于接合驅(qū)動單元的軸頸軸的花鍵孔的內(nèi)節(jié)部分； 具有外球道且直接連接到軸的外節(jié)部分； 在內(nèi)節(jié)部分和外節(jié)部分之間的籠；和由所述的籠和內(nèi)球道和外球道的接合對保持的多個球， 其中滿足0.3^(WIR/LS)^1.0。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)節(jié)部 分、所述的外節(jié)部分、所述的籠和所述的多個球形成了螺紋緊固件等速 萬向節(jié)、夾頭彈簧等速萬向節(jié)或夾等速萬向節(jié)之一。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)節(jié)部 分、所述的外節(jié)部分、所述的籠和所述的多個球形成了螺紋緊固件等速 萬向節(jié)、夾頭彈簧等速萬向節(jié)或夾等速萬向節(jié)之一。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)節(jié)部 分、所述的外節(jié)部分、所述的籠和所述的多個球形成了螺紋緊固件等速 萬向節(jié)、夾頭彈簧等速萬向節(jié)或夾等速萬向節(jié)之一。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的直接轉(zhuǎn)矩流組件，其中所述的內(nèi)節(jié)部 分、所述的外節(jié)部分、所述的籠和所述的多個球形成了螺紋緊固件等速萬向節(jié)、夾頭彈簧等速萬向節(jié)或夾等速萬向節(jié)之一。
全文摘要
本申請針對用于轉(zhuǎn)矩傳遞的直接轉(zhuǎn)矩流連接器。DTF連接器包括具有外圈部分和內(nèi)圈部分的直接轉(zhuǎn)矩流等速萬向節(jié)和聯(lián)接到外圈部分的軸。直接轉(zhuǎn)矩流連接器具有至少一個直接轉(zhuǎn)矩流優(yōu)化比。進(jìn)一步地，直接轉(zhuǎn)矩流連接器的內(nèi)圈部分可以選擇地連接到驅(qū)動單元的軸頸軸。也提供了在接附方法中帶有優(yōu)化比的直接轉(zhuǎn)矩流連接。
文檔編號F16D3/223GK101287920SQ200580051813
公開日2008年10月15日 申請日期2005年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月11日
發(fā)明者D·L·布克 申請人:Gkn動力傳動系統(tǒng)北美有限公司