轉(zhuǎn)矩傳遞裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(1)，其具有：一軸(2)，該軸在其外周上具有軸嚙合部(6)；一轂部(3)，該轂部在內(nèi)周上具有轂部嚙合部(7)，其中，所述轂部(3)這樣設置在軸(2)上，使得軸嚙合部(6)與轂部嚙合部(7)相互嚙合，用以傳遞轉(zhuǎn)矩。所述轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(1)還具有至少一個彈性部件(4)，其完全穿過轂部(3)并且支承在軸(2)和轂部(3)上并且將一彈簧力(F)施加到轂部(3)和軸(2)上，其中，所述彈簧力(F)的至少一個分量這樣指向，使得在軸和轂部的整個周部上軸嚙合部(6)和轂部嚙合部(7)的相鄰的齒面相互頂壓。
【專利說明】轉(zhuǎn)矩傳遞裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，該轉(zhuǎn)矩傳遞裝置尤其用于機動車。

【背景技術(shù)】
[0002]在機動車中，需要將由驅(qū)動馬達產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞到驅(qū)動輪上。這種傳遞轉(zhuǎn)矩的作用鏈經(jīng)常也稱為傳動鏈。在驅(qū)動馬達上在輸出側(cè)大多聯(lián)接有其它部件，如離合器、變速器、差速器和車輪接納架。轉(zhuǎn)動的體部之間的轉(zhuǎn)矩傳遞經(jīng)常在使用所謂的軸轂連接結(jié)構(gòu)的情況下發(fā)生，其中使用材料結(jié)合、形狀鎖合或者摩擦鎖合的力傳遞機構(gòu)。形狀鎖合的力傳遞例如可以利用軸與轂部的相互嚙合來實現(xiàn)。在此軸在外周上、而轂部在內(nèi)周上具有相應的相互嵌接的嚙合部。
[0003]但是這種嚙合部存在以下缺陷，即:由于對于裝配所需的徑向間隙，所述嚙合部在某些運行狀態(tài)下趨于形成噪聲，這損害行駛舒適性。此外還可能導致磨損增加。
[0004]由DE 10 2006 017 167 Al已知用于軸轂連接結(jié)構(gòu)的制動部件，所述制動部件從外部部分地接合入嚙合部中。在這里缺陷是，制動部件在軸或轂部上的固定很費事。
[0005]由DE 19855025A1已知一種用于齒式離合器的彈性裝置，該彈性裝置在軸和轂部上施加徑向力，用于使軸和轂部從其同心的位置移出并且定位在兩個對置的位置上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，提供一種轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，其特征在于減小的噪聲形成、簡單的裝配和成本有利的構(gòu)造。
[0007]這個目的通過根據(jù)獨立權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置得以實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中描述轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的有利擴展結(jié)構(gòu)。
[0008]權(quán)利要求1涉及一種轉(zhuǎn)矩傳遞裝置，該轉(zhuǎn)矩傳遞裝置具有一軸和一轂部，該軸在其外周上具有軸嚙合部，該轂部在內(nèi)周上具有轂部嚙合部。所述轂部這樣設置在軸上，使得軸嚙合部與轂部嚙合部相互嚙合，用以傳遞轉(zhuǎn)矩。所述轉(zhuǎn)矩傳遞裝置還具有至少一個彈性部件，所述彈性部件完全穿過轂部并支承在軸和轂部上并且在轂部和軸上施加一彈簧力，其中，所述彈簧力的至少一個分量這樣指向，使得在軸和轂部的整個周部上軸嚙合部和轂部嚙合部的相鄰齒面相互頂壓。
[0009]本發(fā)明基于這種構(gòu)思，即:在軸與轂部之間設有至少一個彈性部件，該彈性部件支承在軸和轂部上并且施加一彈簧力到軸和轂部上，該彈簧力抵制并由此在很大程度上抑制軸與轂部的相對轉(zhuǎn)動運動。在軸和轂部的整個周部上指向周向方向的彈簧力分量使軸與轂部的相對位置穩(wěn)定。所述彈簧力使得，所述軸嚙合部和轂部嚙合部的相鄰齒面在軸和轂部的整個周部上相互接觸。為此所述彈性部件在軸嚙合部和/或轂部嚙合部的齒面上具有接觸點。在這個轉(zhuǎn)矩傳遞裝置中有效地抑制了由于軸與轂部之間的間隙引起的徑向相對運動進而抑制了不期望的噪聲和磨損。所述彈性部件主要不是用于傳遞轉(zhuǎn)矩，并且有利地這樣構(gòu)造，使得該彈性部件只在轉(zhuǎn)動方向上、但是不在軸向上固定所述軸和轂部。由此，在軸與轂部之間可能需要的軸向補償運動(其例如由于在軸與轂部之間的制造誤差或溫度差引起)還是可能的。
[0010]在按照權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置擴展結(jié)構(gòu)中，所述轂部嚙合部和/或軸嚙合部具有至少一個空缺部，其中所述彈性部件設置在所述至少一個空缺部里面。
[0011]相應嚙合部的至少一個空缺部可以在軸向上(即在軸的轉(zhuǎn)動軸線的方向上)構(gòu)造成貫通的。在最簡單的情況下，去掉一個齒部就足夠用于布置彈性部件了。在多個彈性部件的情況下可以在嚙合部的任意位置上構(gòu)造相應的空缺部。在大尺寸彈性部件中這樣正好實現(xiàn)足夠的空間并且使裝配簡便。
[0012]在按照權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置擴展結(jié)構(gòu)中，所述至少一個彈性部件通過其自由端部反卡/從后方接合(hintergreifen)在轂部的-在軸轉(zhuǎn)動軸線的方向上-
相對置的端面上。
[0013]通過這種方式所述彈性部件也可以在軸向上防遺失地定位，其中軸與轂部的相對軸向補償還保持可能。
[0014]在按照權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置擴展結(jié)構(gòu)中，所述彈性部件的自由端部中的至少一個固定在轂部的外側(cè)面上。
[0015]所述固定可以在轂部的背離內(nèi)嚙合部的外側(cè)面上實現(xiàn)。為此可以在轂部的外側(cè)面上形成有與彈性部件形狀鎖合地相接合的徑向突起部、孔或凹部。由此可以還更好地固定彈性部件。
[0016]在按照權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置擴展結(jié)構(gòu)中，所述至少一個彈性部件通過其至少一個自由端部反卡在所述軸的一端面上。
[0017]在按照權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置擴展結(jié)構(gòu)中，所述彈性部件的自由端部中的至少一個固定在軸上。
[0018]所述轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的這些擴展結(jié)構(gòu)是可選的固定方案。
[0019]在按照權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置擴展結(jié)構(gòu)中，所述彈性部件具有兩個腿部，所述腿部——在所述軸的周向方向上——在不同位置上、優(yōu)選在對置的位置上設置在軸與轂部之間。
[0020]為此，所述彈性部件可以基本上U形地彎曲。所述腿部優(yōu)選在同一方向上延伸。在此可以是簡單且成本有利地由彈簧絲制成的彎曲件。
[0021]在按照權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置擴展結(jié)構(gòu)中，所述彈性部件在其背離腿部自由端部的側(cè)上至少部分地遮蓋或反卡在轂部的一端面上。
[0022]在此在按照權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置擴展結(jié)構(gòu)中，至少一個腿部的自由端部反卡在轂部的對置的端面上。
[0023]在按照權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置擴展結(jié)構(gòu)中，所述彈性部件軸向圍卡/環(huán)繞接合(umgreifen)所述軸,其中，至少一個腿部的自由端部固定在軸上。
[0024]在此涉及所述彈性部件的另一備選的固定方案。
[0025]根據(jù)按照權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置擴展結(jié)構(gòu)，所述彈性部件可以這樣構(gòu)造，使得兩個腿部具有徑向向外作用的彈簧應力。
[0026]通過這些擴展結(jié)構(gòu)彈性部件可以容易地裝配并且在軸向上固定。尤其通過徑向作用的彈簧應力結(jié)合反卡轂部端面的腿部自由端部，得到一種夾子機構(gòu)。
[0027]在按照權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置中，所述至少一個彈性部件被構(gòu)造成一體的。
[0028]尤其可以是簡單且有利地由彈簧鋼制成的、具有扁平或圓的橫截面的部件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]下面參照附圖借助于實施例詳細解釋本發(fā)明。附圖中
[0030]圖1A和2A簡示出轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的兩個實施例；
[0031]圖1B和2B簡示出轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的彈性部件的兩個實施例；
[0032]圖1C和2C簡示出轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的橫截面圖；
[0033]圖3A和4A簡示出轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的另兩個實施例；
[0034]圖3B和4B簡示出轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的彈性部件的另兩個實施例；

【具體實施方式】
[0035]在圖1A和2A中示意性示出轉(zhuǎn)矩傳遞裝置I的兩個實施例。轉(zhuǎn)矩傳遞裝置I分別具有(具有轉(zhuǎn)動軸線Z的)軸2、轂部3和彈性部件4。
[0036]圖1A、1B和IC的實施例與圖2A、2B和2C的實施例的不同之處僅在于相應彈性部件4的設計。
[0037]圖1C是圖1A的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置I沿著剖面線B-B的示意橫截面圖，圖2C是圖2A的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置I沿著剖面線C-C的示意橫截面圖。
[0038]在圖3A、3B、4A和4B中示出轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的另兩個實施例。它們的不同之處僅在于所使用的彈性部件的類型和形狀。
[0039]如在圖1A、2A和1C、2C中可看到的，轂部3設置在軸2上。為此轂部3具有相應地確定尺寸的孔5，其中軸2的一端部插進孔5中。在該實施例中所述孔是通孔。至少在軸2與轂部3彼此覆蓋的區(qū)域中，軸3在其外周上具有軸嚙合部6，而轂部2在其通孔5的內(nèi)周上具有轂部嚙合部7 (見圖1C和2C)。軸嚙合部6與轂部嚙合部7嚙合，用于實現(xiàn)相互間的、形狀鎖合的轉(zhuǎn)矩傳遞(見圖1C和2C)。
[0040]圖1B和2B示意性示出彈性部件4在自由的、即未裝配的狀態(tài)下的實施例。
[0041]彈性部件4的兩個實施例都構(gòu)造成一體的并且有利地由彈簧彈性的材料、例如彈簧鋼制成。彈性部件4不僅在材料方面而且在制造加工方面都可以非常成本有利地制造。彈性部件4的任何從外部引起的形狀變化、尤其是壓縮、拉伸或者伸展都在彈性部件4的材料中產(chǎn)生復位的彈簧力。
[0042]按照圖1B的彈性部件4的實施例具有多次彎曲的彈簧桿的形式，其中對置的自由端部分別具有一附加的、強烈的彎曲部或造型部。如同借助于圖1A還表明的那樣，該特殊的造型部用于將彈性部件4固定在轂部上。
[0043]按照圖2B的彈性部件4的實施例具有兩個腿部4-1、4_2，所述兩個腿部具有公共的基部4-3。腿部4-1、4-2的主延伸方向是相同的并且指向同一方向(在圖2B中向左)。
[0044]現(xiàn)在借助于圖1A、2A和1C、2C解釋彈性部件4的裝配、布置和工作原理。
[0045]彈性部件4尚在軸2與轂部3組裝之前就裝配在轂部3上。
[0046]在按照圖1B的彈性部件4實施例中，彈性部件4的一自由端部穿過轂部3的通孔(見圖1A)。在裝配狀態(tài)中彈性部件完全穿過轂部，其中彈性部件4這樣成形，使得該彈性部件反卡轂部3的對置端面8、9 (即自由端部分別通過轂部3的端面8、9來止擋)。彈性部件的一個自由端部可以附加地固定在轂部3的背離通孔5的外側(cè)面上。在圖1A的實施例中在轂部3的外側(cè)面上加工有一孔10，在該孔中插進彈性部件4的該自由端部。但是也可以設想其它造型部，用于使該自由端部與轂部形狀鎖合地連接。
[0047]有利地，彈性部件4在自由的、即松弛的狀態(tài)下比通孔短，由此彈性部件4為了裝配必需略微拉伸。通過拉伸，在彈性部件4中建立彈簧應力，該彈簧應力結(jié)合反卡的端部保證彈性部件4在轂部中的可靠固定。
[0048]在按照圖2Β的彈性部件4實施例中，該彈性部件的兩個腿部4-1、4_2穿過轂部3的通孔5，由此使彈性部件4完全穿過轂部3 (見圖2Α)。彈性部件4這樣構(gòu)造，使得在裝配狀態(tài)中彈性部件4的基部4-3在端面9上遮蓋或反卡轂部3，或者彈性部件利用轂部的端面9來止擋。腿部4-1、4-2的兩個自由端部在轂部3的對置側(cè)上從通孔5突出，并且在相對置的端面8上反卡轂部3 (即通過轂部3的該端面來止擋)。
[0049]有利地這樣構(gòu)造按照圖2Β的擴展結(jié)構(gòu)的彈性部件4，使得為了裝配在轂部3里面必需將兩個腿部4-1、4-2擠壓到一起。尤其是，腿部4-1、4-2的自由端部的距離大于轂部3通孔5的直徑。由此使彈性部件4或者說腿部4-1、4-2在裝配狀態(tài)中徑向向外預緊，從而使彈性部件4具有徑向向外作用的彈簧應力。這起到更好地將彈性部件4固定在轂部3里面的作用。
[0050]在將彈性部件4裝配在轂部3上以后，使軸2這樣擠壓穿過轂部3的通孔5，使得軸嚙合部6與轂部嚙合部7相嚙合。彈性部件4這樣構(gòu)造和設計尺寸，使得在軸2插入到轂部的孔5里面時，彈性部件4—準確地說，彈性部件的位于通孔5內(nèi)部的部段一被徑向向外壓。在轉(zhuǎn)矩傳遞裝置I完全裝配好的狀態(tài)中彈性部件4設置在軸2與轂部3之間并且在接觸點A上不僅支承在軸2上，而且支承在轂部3上。通過彈性部件4在軸2插入到轂部3里面時的變形，產(chǎn)生復位的材料應力和彈簧力。
[0051]如借助于圖1C和2C表明的那樣，彈性部件4支承在軸嚙合部的相鄰齒部的齒面上。如上所述，通過在軸2插入到轂部3的通孔里面時壓縮彈性部件4，產(chǎn)生復位的材料應力和彈簧力F。通過這個布置結(jié)構(gòu)使彈簧力F的至少一個分量指向并作用在軸2的周向方向或轉(zhuǎn)動方向、即軸2或轂部3的切向上，使得軸嚙合部6和轂部嚙合部7的齒面在整個周部上相互頂壓。力F、或者說相應的分量在軸2和轂部3的整個周部上作用并且在整個周部上指向軸和轂部的切向。因此彈簧力F在軸2和轂部3的整個周部上抵制軸2和轂部3的可能的相對轉(zhuǎn)動運動Μ。由此固定或者說穩(wěn)定軸2與轂部3的相對位置并且至少顯著地減小軸嚙合部6和轂部嚙合部7的齒面的相互撞擊。
[0052]盡管在圖1A和IC中只使用一個按照圖1B結(jié)構(gòu)的彈性部件，但是也可以在軸2或轂部3的周向方向上的不同角位置上設置多個彈性部件4。由此還可以進一步穩(wěn)定軸2與轂部3之間的相對位置并且補償嚙合部中由制造加工引起的間隙。
[0053]為了更方便地裝配彈性部件4，在轂部嚙合部7和/或軸嚙合部6中形成至少一個空缺部11。為此例如可以在轂部嚙合部7和/或軸嚙合部6中缺少一個齒部。
[0054]本發(fā)明的另一優(yōu)點是，盡管減小或者說消除了在軸2和轂部3的嚙合部6、7中的徑向間隙，但是(相對于軸的轉(zhuǎn)動軸線Ζ)的軸向補償還是可能的。此外，對于轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的裝配無需軸2和轂部3的在轉(zhuǎn)動方向上的相對對準，即軸2和轂部3可以在任意的角位置中(相對于轉(zhuǎn)動軸線)相互移動。
[0055]在圖3A、3B、4A和4B中示出轉(zhuǎn)矩傳遞裝置的備選擴展結(jié)構(gòu)。不同之處在于彈性部件4的形狀和固定以及轉(zhuǎn)矩傳遞裝置I的裝配。原則上的工作原理和所得到的優(yōu)點與圖1A、1B、1C和2A、2B、2C的實施例的一致或者對于專業(yè)人員能以類似方式得到。下面只解釋不同之處。相同的部件配有相同的附圖標記。
[0056]為了裝配按照圖3A和4A的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置I的實施例，首先將相應的彈性部件4(見圖3B和4B)安置在各軸2上。
[0057]在使用按照圖3B的彈性部件時，其自由端部被導入到軸2的相應形成的凹陷部10里面，由此得到與軸2的形狀鎖合的連接并且彈性部件4可靠地固定在軸2上。有利地這樣設計彈性部件4的尺寸，使得該彈性部件為了裝配在軸上必需略微拉伸，由此額外得到支持固定的預應力。在固定狀態(tài)中彈性部件4的至少一個自由端部在端面10上反卡軸2。但是也能夠使彈性部件4的兩個自由端部在(兩個)對置的端面上反卡軸2。
[0058]在使用按照圖4B的彈性部件時，彈性部件的自由端部被導引到相應的、形成在軸2對置的外側(cè)面上的凹陷部10里面，由此得到與軸2的形狀鎖合的連接并且使彈性部件4可靠地固定在軸2上。彈性部件4有利地這樣設計尺寸，使得兩個腿部4-1、4-2為了裝配必需略微相互壓開，由此附加地得到支持固定的預應力。在固定的狀態(tài)中彈性部件4通過腿部4-1、4-2和基部4-3在端面10和外側(cè)面上圍卡軸2。
[0059]在兩個實施例中，接著將轂部3推到具有裝配在其上的彈性部件4的軸2上。在此彈性部件4這樣設計尺寸和構(gòu)造，使得彈性部件在其縱向延伸上略微被壓縮并且在接觸點A處支承在軸2和轂部3上。由此在彈性部件4中產(chǎn)生預應力，該預應力使彈性部件牢固地固定在軸2與轂部3之間。同時通過這種材料應力產(chǎn)生彈簧力F (類似于圖1C和2C)，該彈簧力抵制軸2與轂部3的相對轉(zhuǎn)動運動。與圖1A、1B、1C和2A、2B、2C不同，該彈性部件支承在轂部嚙合部7的相鄰齒部的齒面上。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(1)，具有 軸(2)，該軸在其外周上具有軸嚙合部(6)， 轂部(3)，該轂部在內(nèi)周上具有轂部嚙合部(7)，其中，所述轂部(3)這樣設置在軸(2)上，使得軸嚙合部(6)與轂部嚙合部(7)相互嚙合，用以傳遞轉(zhuǎn)矩， 至少一個彈性部件(4)，該至少一個彈性部件完全穿過轂部(3)并支承在軸(2)和轂部(3)上并且將一彈簧力(F)施加到轂部(3)和軸(2)上，其中，所述彈簧力(F)的至少一個分量這樣指向，使得在軸和轂部的整個周部上，軸嚙合部(6)和轂部嚙合部(7)的相鄰的齒面相互頂壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(I)，其特征在于，轂部嚙合部(7)和/或軸嚙合部(6)具有至少一個空缺部(11)，彈性部件(4)設置在所述至少一個空缺部(11)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(I)，其特征在于，所述至少一個彈性部件⑷通過其自由端部反卡在轂部⑶的對置的端面(8，9)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(I)，其特征在于，彈性部件的自由端部中的至少一個固定在轂部(3)的外側(cè)面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(I)，其特征在于，所述至少一個彈性部件(4)通過至少一個自由端部反卡在所述軸(2)的一端面(12)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(I)，其特征在于，彈性部件的至少一個自由端部固定在軸(2)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至2至任一項所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(I)，其特征在于，彈性部件(4)具有兩個腿部(4-1，4-2)，所述腿部在軸(2)與轂部(3)之間設置在不同位置上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(I)，其特征在于，彈性部件(4)至少部分地遮蓋轂部(3)的一端面(8，9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(I)，其特征在于，至少一個腿部(4-1，4-2)的自由端部反卡在轂部(3)的對置的端面(8，9)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(I)，其特征在于，彈性部件沿軸向圍卡軸⑵，至少一個腿部(4-1，4-2)的自由端部固定在軸(3)的外側(cè)面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10至任一項所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(1)，其特征在于，彈性部件(4)被構(gòu)造成，使得兩個腿部(4-1，4-2)具有徑向向外作用的彈簧應力。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11至任一項所述的轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(I)，其特征在于，所述至少一個彈性部件(4)被構(gòu)造成一體的。
【文檔編號】F16D3/06GK104334901SQ201380027877
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月1日
【發(fā)明者】L·帕利奇 申請人:奧迪股份公司