專利名稱：軛架-軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軛架和軸的結(jié)構(gòu)，其中軸與可應(yīng)用于萬向接頭的軛架連接；特別涉及一種聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)軸插入軛架時適當(dāng)完成軸的安置，以便使軸和軛架連接。
背景技術(shù)：
通常，萬向接頭用作車輛駕駛裝置中組件內(nèi)的軸連接裝置，如用于使小齒輪軸與中間軸連接的裝置，在該連接裝置中需要連接多個具彎曲自由度的軸。為了應(yīng)用這樣的萬向接頭，軸的端部連接軛架，軛架構(gòu)成萬向接頭的一部分。
圖1A示出了軛架1和小齒輪軸2的普通聯(lián)接結(jié)構(gòu)。軛架1具有又部1f，叉部1f與U形軸聯(lián)接部1a連成一體。軸聯(lián)接部1a的兩相對壁部1b和1c分別設(shè)置有通孔1d和螺釘孔1e。小齒輪軸2的端部具有螺栓寬度部2a，其兩側(cè)面2b相平行，頂面2c具有用于固定該連接的半圓形下凹部2d。應(yīng)該指出的是，下凹部2d設(shè)置在這樣的位置，使得當(dāng)小齒輪軸2的螺栓寬度部2d設(shè)置在接合部1a軸向的安置位置時，下凹部2d的中心與通孔1d的中心和螺釘孔1e的中心一致。
軛件1和小齒輪軸2彼此接合以形成圖1B中所示的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中將小齒輪軸2通過位于上部的開口部1g插入軛件1的軸聯(lián)接部1a、將螺栓B插入軛件1的通孔1d并將螺栓B緊固在螺釘孔1e，從而使螺栓B與小齒輪軸2的下凹部2d接合。
應(yīng)該指出的是，根據(jù)是否能夠插入螺栓B來判斷是否將小齒輪軸2設(shè)置在安置位置，因為當(dāng)插入的小齒輪軸2沒有設(shè)置在相對于軸聯(lián)接部1a的安置位置時，下凹部2d和通孔1d的位置彼此不一致，因此通孔1d受到側(cè)面2b的阻擋而使螺栓B不能插入。當(dāng)使螺栓B插不能入時，小齒輪軸2以合適的方式沿軸向移動，以便在再次插入螺栓B之前形成使下凹部2d和通孔1d彼此一致的位置。公開號為2000-310232的日本專利申請公開了這樣一種軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
如上所述，當(dāng)插入的小齒輪軸2不設(shè)置在安置位置時，基本上可以防止小齒輪軸的不良接合，因為能夠根據(jù)不能使螺栓B插入的實情來判斷小齒輪軸2沒有設(shè)置在安置位置的實情。但是，當(dāng)僅小齒輪軸2的螺栓寬度部2a端部插入軛架1的軸聯(lián)接部1a而未到達通孔1d時，如圖2所示，能夠?qū)⒙菟˙插入通孔1d。此外，由于螺栓寬度部2a暫時被支承在軸聯(lián)接部1a中，即使在這種狀態(tài)下，小齒輪軸2也不會立即跌落。因此產(chǎn)生一個問題，即，僅根據(jù)能否插入螺栓B不能防止小齒輪軸2的所有不良安置。
此外，當(dāng)軸聯(lián)接部1a的內(nèi)部空間寬度大于螺栓寬度部2a的厚度時，設(shè)置在軸聯(lián)接部1a內(nèi)部的螺栓寬度部2a有時向其中心的周圍傾斜。當(dāng)螺栓寬度部2a傾斜時，螺栓寬度部2a的下凹部2d也相對通孔1d傾斜。在不能使螺栓B插入的狀態(tài)下，即使當(dāng)下凹部2d沿軸向的位置與通孔1d的位置一致時，也會產(chǎn)生其它問題，即，會錯誤判斷小齒輪軸2是否處于安置位置。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題而提出本發(fā)明，其目的是提供一種軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中禁止在除安置位置外的其它位置使軸插入軛架，以便防止不良連接。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中防止了軸發(fā)生傾斜，并方便地實現(xiàn)連接。
在根據(jù)本發(fā)明的軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)中，軸連接于設(shè)置在軛架上并呈U形端面的軸聯(lián)接部內(nèi)部。軸聯(lián)接部包括用于沿軸向安置軸的伸出部或凹槽部。軸通過U形開口部插入軸聯(lián)接部，并包括槽部或凸出部，當(dāng)軸插入軸聯(lián)接部內(nèi)部時，伸出部得以插向槽部或凸出部得以插入凹槽部。
在本發(fā)明中，伸出部或凹槽部設(shè)置在軛架的軸聯(lián)接部上，槽部或凸出部設(shè)置在軸上，通過伸出部插入槽部，或者通過凸出部插入凹槽部，可以固定要插入軸聯(lián)接部的軸相對于軸聯(lián)接部的位置。換句話說，當(dāng)在關(guān)于軸聯(lián)接部的明顯遠離安置位置的不正確位置插入軸時，防止了伸出部插入槽部或凸出部插入凹槽部，并由此禁止軸聯(lián)接部與軸彼此的碰撞和軸自身的插入。因此，采用簡單結(jié)構(gòu)方便地解決了軛架和軸之間的不良接合問題。
應(yīng)該指出的是，為了方便進行軸的插入操作，最好使槽部的寬度大于伸出部的厚度。在這樣的尺寸關(guān)系中，不以精確的方式來安置軸，而是將其安置在安置部中，該安置部覆蓋包括安置位置的給定區(qū)域。但是，由于能采用其它方式如根據(jù)是否能插入螺栓而能夠最終判斷是否軸處于安置位置，因此不會產(chǎn)生任何問題。此外，與槽部和伸出部之間的尺寸關(guān)系類似，最好使凹槽部的寬度稍微大于凸出部的厚度。
在本發(fā)明的另一軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)中，使軸連接于設(shè)置在軛架上并具有U形端面的軸聯(lián)接部的內(nèi)部。用于包覆軸聯(lián)接部的包覆件附連在軛架上，包覆件包括用于安置軸的凸舌，凸舌由軸聯(lián)接部的端面外圍向內(nèi)伸出。軸通過U形開口部插入軸聯(lián)接部的內(nèi)部，并包括槽部，當(dāng)軸插入軸聯(lián)接部內(nèi)部時，凸舌將插向槽部。
在本發(fā)明中，凸舌設(shè)置在附連軸聯(lián)接部的包覆件上，可以通過將凸舌插入設(shè)置在軸上槽部內(nèi)，能夠?qū)⑤S固定在所要插入的位置。因此，能夠解決軸插入不適當(dāng)位置造成的軛架和軸之間的不良連接問題，而不用專門修改軛架本身。應(yīng)該指出的是，與上述結(jié)構(gòu)類似，最好通過使槽部寬度稍微大于凸舌厚度而方便軸的插入操作。
此外，考慮到要方便地進行使包覆件連接到軸聯(lián)接部上的操作，并保證方便地進行使彼此已經(jīng)連接的軛架和軸進行分離的分離操作，最好用彈性材料如彈簧鋼或合成樹脂來形成包覆件。
例如，會出現(xiàn)這樣的情況，彼此已經(jīng)連接的軛架和軸由于故障、調(diào)節(jié)或類似情況而需要分離，在這樣的分離操作中，有時沿軸向從軛架中拔出軸。在這種情況下，凸舌插入槽部并與其接合，可以防止軸被拔出。但是，當(dāng)凸舌是彈性件時，凸舌可以進行彈性變形并離開槽，同時將軸拔出，因此能夠方便地將軸拔出。此外，由于在將軸拔出后彈性凸舌自然返回到其原先的狀態(tài)，因此能夠方便地實現(xiàn)裝配操作，以便再次進行連接。
在本發(fā)明的軛架—軸結(jié)構(gòu)中，包覆件可進一步包括壓舌，用于將已插入的軸沿著軸插入方向壓入到軸聯(lián)接部內(nèi)部。
在本發(fā)明中，如果壓舌設(shè)置在包覆件上，則通過壓舌沿插入方向推壓已插入軸聯(lián)接部的軸。因此，可以采用凸舌防止安置在軸聯(lián)接部內(nèi)部的軸發(fā)生傾斜，保持軸的正常方位，實現(xiàn)軸和軛架之間更好的連接操作。
通過下面結(jié)合附圖進行的詳細說明，可以更清楚理解本發(fā)明的上述和進一步的目的、特征。


圖1A是普通軛架和普通小齒輪軸彼此連接狀態(tài)的透視圖；圖1B是軛架和小齒輪軸的普通聯(lián)接結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖2是表示會在普通結(jié)構(gòu)中發(fā)生的問題的剖視圖；圖3是本發(fā)明實施例軛架和小齒輪軸彼此連接的狀態(tài)的透視圖；圖4是包覆件的透視圖；圖5A是軛架和小齒輪軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)的平面圖；圖5B是沿圖5A中線A-A的剖視圖；圖6是表示將小齒輪軸由軛架拔出的狀態(tài)的平面圖；圖7A是修改實施例軛架和小齒輪軸的平面圖；圖7B是另一修改實施例軛架和小齒輪軸平面圖。
具體實施例方式
下面將參照示出本發(fā)明實施例的附圖來對本發(fā)明進行說明。
圖3示出了本發(fā)明實施例軛架和軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。該實施例應(yīng)用在使軛架10與小齒輪軸12連接的場合。軛架10具有附連有包覆件13的軸聯(lián)接部10a，軸聯(lián)接部10a具有U形端面10k，軛件10所具有的結(jié)構(gòu)允許小齒輪軸12插入軸聯(lián)接部10a并與之連接。
軛件10是具有規(guī)定剛性的金屬件，將其設(shè)置成這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使軛部10f呈軸聯(lián)接部10a的延長部。通孔10d和10e分別設(shè)置在軸聯(lián)接部10a上彼此相對的壁部10b和10c中。此外，矩形凹槽部10h分別設(shè)置在壁部10b和10c的內(nèi)表面10I和10j的部位。這些部位阻擋包覆件13的壓舌13d，下面將對此進行說明。
如圖4所示，通過將彈性板件如彈簧鋼彎曲成類似于軸聯(lián)接部10a外圍的U形而形成包覆件13。此外，包覆件13具有設(shè)置在外圍壁部13a和13b位置的螺栓孔13e和13f，當(dāng)包覆件13附連于軸聯(lián)接部10a時，螺栓孔13e和13f的位置對應(yīng)軸聯(lián)接部10a的通孔10d和10e。
此外，水平部13g和13h與相應(yīng)外圍壁部13a和13b上端相連，壓舌13d分別從相應(yīng)水平部13g和13h的端部向下伸出以構(gòu)成叉形。應(yīng)該指出的是，每個壓舌13d具有微微向內(nèi)彎曲的端部，并且其所具有的長度足以使其端部與設(shè)置在軸聯(lián)接部10a內(nèi)的小齒輪軸形成接觸。
而且，包覆件13具有L形凸舌13c，凸舌13c從一個外圍壁部13a的邊緣部13I伸出。設(shè)置凸舌13c，以便使其在將包覆件13附連在軛架10的軸聯(lián)接部10a上時由軸聯(lián)接部10a的端面10k周圍向內(nèi)伸出，如圖3所示。應(yīng)該指出的是，凸舌13c所具有的伸出長度使其末端由軸聯(lián)接部10a的一個壁部10b的內(nèi)表面向內(nèi)伸出，如圖5A所示。
另一方面，圖13所示的小齒輪軸12是圓形桿，其一端設(shè)有小齒輪(圖中未示出)，其另一端如圖所示呈螺栓寬度部12a，螺栓寬度部12a具有彼此平行的側(cè)面12b。螺栓寬度部12a具有頂面12c，頂面12c由斜面構(gòu)成并具有呈直線頂端的軸向中心12e。換句話說，螺栓寬度部12a具有頂面12c，頂面12c由兩個斜面構(gòu)成，這兩個斜面關(guān)于一個平面傾斜，該平面平行于小齒輪軸12軸線并垂直于側(cè)面12b，并且這些斜面在頂面12c的軸向中心12e處彼此連接。此外，在頂面12c形成半圓形下凹部12d，使得當(dāng)小齒輪軸12設(shè)置在軛架10的軸聯(lián)接部10a安置位置時，下凹部12d與軸聯(lián)接部10a的通孔10d和10e相通。
在小齒輪軸12螺栓寬度部12a的一個側(cè)面12b上，沿與小齒輪軸12插入方向相同的方向形成槽部12f。如圖5A所示，槽部12f具有沿橫向也就是圖中軸向延伸的寬度W，當(dāng)螺栓寬度部12a設(shè)置在軸聯(lián)接部10a的安置位置時，槽部12f的中心位于阻擋凸舌13c的位置。寬度W大到足以超過凸舌13c的厚度T，在該實施例中，寬度W為凸舌13c的厚度T的六倍。槽部12f深到在凸舌13c安置于槽內(nèi)時足以防止凸舌13c的端部碰撞槽部12f。
下面說明將小齒輪軸12連接在軛架10上的過程。
首先如圖3所示，沿圖中白箭頭所示方向插入螺栓寬度部12a，使其穿過軸聯(lián)接部10a上部的開口部10g。當(dāng)在軸聯(lián)接部10a的安置部插入螺栓部12a時，凸舌13c插入槽部12f，使得螺栓寬度部12a能夠平穩(wěn)地插入軸聯(lián)接部10a的內(nèi)部，同時防止凸舌13c碰撞小齒輪軸12。
另一方面，當(dāng)在軸聯(lián)接部10a的安置部以外的位置插入螺栓寬度部12a時，螺栓寬度部12a的底面觸碰凸舌13c并防止小齒輪軸12的插入。即使在試圖通過軸聯(lián)接部10a的開口部10g插入小齒輪軸12而僅使螺栓寬度部12a的端部插入時(如圖2所示)，螺栓寬度部12a和凸舌13c彼此觸碰，防止軛架10和小齒輪軸12以圖2所示的位置關(guān)系彼此連接。
此外，由于槽部12f具有的寬度W大到足以超過凸舌13c的厚度T，所以能夠通過將螺栓寬度部12a粗略而不是精確調(diào)節(jié)到安置位置而使螺栓寬度部12a能夠插入軸聯(lián)接部10a內(nèi)。因此，即使如上所述在防止以不正確位置關(guān)系插入時，也能方便地實現(xiàn)插入操作，而不特別顧及插入位置。
應(yīng)該指出的是，當(dāng)螺栓寬度部12a插入軸聯(lián)接部10a內(nèi)部時，螺栓寬度部12a的側(cè)面12b與包覆件13的四個壓舌13d接觸并向外擠壓壓舌13d。彈性材料制成的壓舌13d受到擠壓而被壓入分別設(shè)置在壁部10b和10c上的矩形凹槽部10h內(nèi)，以便不阻擋螺栓寬度部12a的插入。
當(dāng)螺栓寬度部12a完全插入軸聯(lián)接部10a的內(nèi)部時，壓舌13d與側(cè)面12b脫離接觸并離開矩形凹槽部10h。在插入之后，螺栓寬度部12a沿軸向移動并調(diào)節(jié)其位置，使得螺栓寬度部12a的下凹部12d與軸聯(lián)接部10ad通孔10d和10e以直線方式相通。
應(yīng)該指出的是，在這樣的位置調(diào)節(jié)中，四個壓舌13d按壓已插入的螺栓寬度部12a的頂面12c，并暫時固定住小齒輪軸12，如圖5A和5B所示。因此，可防止小齒輪軸12從軛架10脫落，直至上緊螺栓B為止。此外，通過用兩側(cè)的壓舌13d按壓由斜面構(gòu)成的頂面12c，限制了小齒輪軸12的方位，使得小齒輪軸12呈直立，并且下凹部12d和通孔10d和10e的軸心彼此不偏離。
在通過上述調(diào)節(jié)而使半圓形下凹部12d與通孔10d和10e成直線對準后，如圖3所示，從一個螺栓孔13e和一個通孔10d插入螺栓B，螺母N擰緊在螺栓B的一端，以便形成如圖5A和5B所示的軛架10與小齒輪軸12的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
萬一各部分出故障或要進行調(diào)節(jié)，為了使連接的軛架10與小齒輪軸12分離，如圖6所示，松開螺母N，拔出螺栓B，并沿圖中白箭頭所示方向從軛架10中拔出小齒輪軸12。
在拔出小齒輪軸12時，盡管凸舌13c與槽部12f的末端進行接觸并與其結(jié)合，但是當(dāng)小齒輪軸12進一步移動時，凸舌13c沿圖中的黑箭頭所示方向進行彈性變形并離開槽部12f。當(dāng)凸舌13c以此方式離開時，小齒輪軸12沿軸向反向移動而脫離約束，并可以從軛架10中拔出小齒輪軸12。當(dāng)拔出小齒輪軸12時，彈性凸舌13c返回到其以前的狀態(tài)，以備再次與具有上述相同結(jié)構(gòu)的小齒輪軸12連接。
應(yīng)該指出的是，根據(jù)本發(fā)明的聯(lián)接結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于車輛駕駛裝置中使用萬向接頭的其它部分，例如可以應(yīng)用于使方向盤底軸與接合軛架接合的部分。此外，可以采用除上述實施例外的各種改進實例作為本發(fā)明軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)。
例如，在圖7A所示的結(jié)構(gòu)中，沒有包覆件附連在軛架20上，在軸聯(lián)接部20a的一個壁部22a上設(shè)置用于沿軸向安置小齒輪軸22的伸出部20p，以便使其由內(nèi)表面20i向內(nèi)伸出。此外，相對于伸出部20p具有足夠大寬度的槽部22f設(shè)置在小齒輪軸22的螺栓寬度部22a上。
當(dāng)這樣的小齒輪軸22通過開口部20g插入軸聯(lián)接部20a時，伸出部20p防止了不正確位置的插入，并使伸出部20p插入槽部22f。因此，可以采用簡單結(jié)構(gòu)保證小齒輪軸22在安置位置的插入。
此外，如圖7B所示，軛架30具有設(shè)置在軸聯(lián)接部30a一個壁部30b的內(nèi)表面30i上的凹槽部30q，和具有設(shè)置在小齒輪軸32的螺栓寬度部32a上的凸出部32g。應(yīng)該指出的是，凹槽部30q的寬度大到足以超過凸出部32g的厚度。
當(dāng)通過開口部30g將這樣的小齒輪軸32插入軸聯(lián)接部30a時，凸出部32g防止了在不正確位置的插入，并將凸出部32g插入凹槽部30q。因此，可以保證在安置位置插入小齒輪軸32。應(yīng)該指出的是，當(dāng)釋放圖7A和圖7B所示聯(lián)接結(jié)構(gòu)的連接時，由于伸出部20p和凸出部32g不能進行彈性變形，因此通過開口部20g或30g從軸連接部20a或30a取出小齒輪軸22或32。
盡管在上述實施例中四個壓舌13d設(shè)置在包覆件13上(每側(cè)設(shè)置兩個)，但是還可僅在一側(cè)設(shè)置兩個壓舌13d。
由于可以以幾種方式實施本發(fā)明而不背離本發(fā)明的實質(zhì)性特征，因此本發(fā)明實施例是以示例性而不是限制性的方式給出的。本發(fā)明范圍由附加的權(quán)利要求限定，而不是由上述說明書限定的，因此這些權(quán)利要求意在包括所有落入權(quán)利要求保護范圍內(nèi)的改變或其等同物。
權(quán)利要求
1.一種軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中軸(22、32)連接在軸聯(lián)接部(20a、30a)的內(nèi)部，所述軸連接部(20a，30a)設(shè)置在軛架(20、30)上并具有U形端面，其特征在于軸聯(lián)接部(20a、30a)包括用于沿軸向安置軸(22、32)的伸出部(20p)或凹槽部(30q)，軸(22、32)通過U形開口部(20g、30g)插入軸聯(lián)接部(20a、30a)，以及軸(22、32)包括槽部(22f)或凸出部(32g)，當(dāng)軸(22、32)插入軸聯(lián)接部(20a、30a)內(nèi)部時，伸出部(20p)得以插向槽部(22f)或凸出部(32g)得以插入凹槽部(30q)。
2.一種軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其中軸(12)連接在軸聯(lián)接部(10a)內(nèi)部，軸聯(lián)接部(10a)設(shè)置在軛架(10)上并具有U形端面(10k)，其特征在于用于包覆軸聯(lián)接部(10a)的包覆件(13)附連于軛架(10)，包覆件(13)包括用于安置軸(12)的凸舌(13c)，凸舌(13c)由軸聯(lián)接部(10a)端面(10k)的外圍向內(nèi)伸出，軸(12)通過U形開口部(10g)插入軸聯(lián)接部(10a)內(nèi)部，以及軸(12)包括槽部(12f)，當(dāng)軸(12)插入軸聯(lián)接部(10a)內(nèi)部時，凸舌(13c)將插向槽部(12f)。
3.如權(quán)利要求2所述的軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述包覆件(13)還包括壓舌(13d)，壓舌(13d)用于沿軸插入方向按壓插入到軸聯(lián)接部(10a)內(nèi)部的軸(12)。
4.如權(quán)利要求3所述的軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述軸聯(lián)接部(10a)的內(nèi)表面上具有能夠容置所述壓舌(13d)的矩形凹槽部(10h)。
5.如權(quán)利要求3所述的軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述包覆件(13)包括多個壓舌(13d)。
6.如權(quán)利要求3所述的軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述軸(12)的一端具有彼此平行側(cè)面(12b)和由兩個斜面(12c)構(gòu)成的頂面，所述兩個斜面相對一個平面傾斜，所述平面平行于所述軸(12)的軸線并垂直于所述側(cè)面(12b)，所述斜面(12c)在所述頂面的軸向中心(12e)處彼此連接，使得所述軸(12)能夠與所述壓舌(13d)接合。
7.如權(quán)利要求2至6任一所述的軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述包覆件(13)由彈性材料制成。
8.如權(quán)利要求2至6任一所述的軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述槽部(12f)沿軸向的寬度(W)至少六倍于所述壓舌(13c)的厚度(T)。
9.如權(quán)利要求2至6任一所述的軛架—軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述槽部(12f)所具有的深度足以在所述凸舌(13c)插入所述槽部(12f)時防止所述槽部(12f)與所以所述凸舌(13c)的彼此碰撞。
全文摘要
附連一個包覆件13，用于包覆軛架10的軸聯(lián)接部10a。向著軸聯(lián)接部10a內(nèi)部伸出的L形凸舌13c設(shè)置在包覆件13上，在小齒輪軸12的螺栓寬度部12a上設(shè)置槽部12f。槽部12f具有沿軸向的寬度，當(dāng)螺栓寬度部12a設(shè)置在軸聯(lián)接部10a中的安置位置時，槽部12f的中心位于與凸舌13c相對的位置。當(dāng)小齒輪軸12的螺栓寬度部12a通過軸聯(lián)接部10a的開口部10g插入時，除非凸舌13c插入槽部12f，否則禁止其插入，從而解決了軸在軛架中的不良插入安置問題。
文檔編號F16D3/16GK1499099SQ200310102249
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日
發(fā)明者金目茂孝, 青田健一, 鈴木寬久, 一, 久 申請人:光洋精工株式會社