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在花键上具有倒置切角的轴组件

阅读：193发布：2021-03-03

IPRDB可以提供在花键上具有倒置切角的轴组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及在花键上具有倒置切角的轴组件，具体地，本发明提供包括第一轴和第二轴的轴组件。第一轴具有多个第一花键，第一花键均具有端部和设置在所述端部上的切角。第二轴与第一轴共轴，并具有多个第二花键。多个第二花键均具有基部和端部。所述端部限定具有基体和顶端的倒置切角。顶端径向地远离所述第二轴且轴向地远离所述多个第二花键的基部从所述基体凸出。倒置切角的基体底切倒置切角的顶端。多个第一花键与多个第二花键接合，以使所述第一轴和所述第二轴结合以共同旋转。，下面是在花键上具有倒置切角的轴组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种轴组件，包括：

具有多个第一花键的第一轴，其中，所述第一花键均具有端部和设置在所述端部上的切角；以及与所述第一轴共轴并具有多个第二花键的第二轴，所述多个第二花键均具有基部和端部，其中，所述端部限定具有基体和顶端的倒置切角，并且其中，所述倒置切角的所述顶端径向地远离所述第二轴且轴向地远离所述多个第二花键的所述基部从所述倒置切角的所述基体凸出，并且其中，所述倒置切角的所述基体底切所述倒置切角的所述顶端，以及其中，所述多个第一花键与所述多个第二花键接合，以使所述第一轴和所述第二轴结合以共同旋转。

2.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述第一轴被结合成随车辆的发动机旋转。

3.根据权利要求2所述的轴组件，其特征在于，所述第一轴是所述车辆的减振器的减振器毂。

4.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述第二轴是变速器输入轴。

5.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述第一轴是内轴，并且所述多个第一花键是多个外花键。

6.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述第二轴是限定出中心孔的套轴，并且其中，所述多个第二花键是从所述套轴延伸到所述中心孔中的内花键。

7.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述倒置切角的所述基体在形状上是剖面半圆形。

8.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述多个第二花键具有为基本上等腰梯形的剖面形状，其具有位于所述第二轴处的基部和径向地远离所述第二轴的顶端部。

9.一种使第一轴与第二轴旋转地结合的方法，所述方法包括：提供具有多个第一花键的第一轴，其中，所述第一花键均具有端部和设置在所述端部上的切角；

使所述第一轴与第二轴共轴地对准，其中，所述第二轴具有多个第二花键，所述多个第二花键均具有基部和端部，其中，所述端部限定具有基体和顶端的倒置切角，并且其中，所述倒置切角的所述顶端径向地远离所述第二轴且轴向地远离所述多个第二花键的所述基部从所述倒置切角的所述基体凸出，并且其中，所述倒置切角的所述基体底切所述倒置切角的所述顶端；以及使所述多个第一花键与所述多个第二花键接合，以使所述第一轴和所述第二轴结合以共同旋转。

10.一种制造花键的方法，所述方法包括：

提供轴；

通过将基体轴向地切成比倒置切角的顶端更深将所述倒置切角底切到所述轴中；

在所述轴中形成花键，其中，每个花键包括所述倒置切角。

说明书全文

在花键上具有倒置切角的轴组件

技术领域

[0001] 本发明涉及变速器轴上的内花键。更具体地，本发明涉及具有倒置切角的内变速器输入轴花键。

背景技术

[0002] 本部分中的叙述仅提供与本发明相关的背景信息，且可能不构成现有技术。

[0003] 典型的机动车自动变速器包括可选择性地接合的齿轮元件和多板离合器，以在变速器输入轴和输出轴之间建立若干个前进速度比中的一个。变速器中的各种可旋转的轴可通过待被结合的组件上的协作的花键而可旋转地结合。这些组件部件通常通过将其中一个组件滑动到另一个组件上或另一个组件中以使每个组件上的花键与另一个组件上的花键接合来组装。可以在一个组件或两个组件上采用传统的切角（chamfer），以促进组件的共轴对准。

[0004] 尽管切角促进组件的共轴对准，但是组件的花键通常在称作“齿对接”的情况下旋转地未对准。在齿对接的情况下，一个组件的花键未设置在另一个组件的槽中，而是每个组件的花键被至少部分地旋转地对准以抵抗组件的轴向平移。另外，当在齿对接的情况下时，组件之间的接触界面导致抗旋转的摩擦阻力。必须克服这样的摩擦阻力，以使组件旋转到旋转对准。现有的解决方案通常成本高或复杂。

[0005] 因此，在本领域中需要这样的花键，其促进组件的共轴对准、具有改善的齿对接特性且具有成本效率。

发明内容

[0006] 本发明提供一种包括第一轴和第二轴的轴组件。所述第一轴具有多个第一花键，所述第一花键均具有端部和设置在所述端部上的切角。所述第二轴与所述第一轴共轴，并具有多个第二花键。所述多个第二花键均具有基部和端部。所述端部限定具有基体和顶端的倒置切角。所述倒置切角的所述顶端径向地远离所述第二轴且轴向地远离所述多个第二花键的所述基部从所述倒置切角的所述基体凸出。所述倒置切角的所述基体底切所述倒置切角的所述顶端。所述多个第一花键与所述多个第二花键接合，以使所述第一轴和所述第二轴结合以共同旋转。

[0007] 在另一方面，所述第一轴被结合成随车辆的发动机旋转。

[0008] 在又一方面，所述第一轴是所述车辆的减振器的减振器毂。

[0009] 在又一方面，所述第二轴是变速器输入轴。

[0010] 在又一方面，所述第一轴是内轴，并且所述多个第一花键是多个外花键。

[0011] 在又一方面，所述第二轴是限定中心孔的套轴，并且其中，所述多个第二花键是从所述套轴延伸到所述中心孔中的内花键。

[0012] 在又一方面，所述倒置切角的所述基体在形状上是剖面半圆形。

[0013] 在又一方面，所述多个第二花键具有为基本上等腰梯形的剖面形状，其具有位于所述第二轴处的基部和径向地远离所述第二轴的顶端部。

[0014] 本发明还提供如下方案：1、一种轴组件，包括：
具有多个第一花键的第一轴，其中，所述第一花键均具有端部和设置在所述端部上的切角；以及
与所述第一轴共轴并具有多个第二花键的第二轴，所述多个第二花键均具有基部和端部，其中，所述端部限定具有基体和顶端的倒置切角，并且其中，所述倒置切角的所述顶端径向地远离所述第二轴且轴向地远离所述多个第二花键的所述基部从所述倒置切角的所述基体凸出，并且其中，所述倒置切角的所述基体底切所述倒置切角的所述顶端，以及其中，所述多个第一花键与所述多个第二花键接合，以使所述第一轴和所述第二轴结合以共同旋转。

[0015] 2、根据方案1所述的轴组件，其特征在于，所述第一轴被结合成随车辆的发动机旋转。

[0016] 3、根据方案2所述的轴组件，其特征在于，所述第一轴是所述车辆的减振器的减振器毂。

[0017] 4、根据方案1所述的轴组件，其特征在于，所述第二轴是变速器输入轴。

[0018] 5、根据方案1所述的轴组件，其特征在于，所述第一轴是内轴，并且所述多个第一花键是多个外花键。

[0019] 6、根据方案1所述的轴组件，其特征在于，所述第二轴是限定出中心孔的套轴，并且其中，所述多个第二花键是从所述套轴延伸到所述中心孔中的内花键。

[0020] 7、根据方案1所述的轴组件，其特征在于，所述倒置切角的所述基体在形状上是剖面半圆形。

[0021] 8、根据方案1所述的轴组件，其特征在于，所述多个第二花键具有为基本上等腰梯形的剖面形状，其具有位于所述第二轴处的基部和径向地远离所述第二轴的顶端部。

[0022] 9、一种使第一轴与第二轴旋转地结合的方法，所述方法包括：提供具有多个第一花键的第一轴，其中，所述第一花键均具有端部和设置在所述端部上的切角；
使所述第一轴与第二轴共轴地对准，其中，所述第二轴具有多个第二花键，所述多个第二花键均具有基部和端部，其中，所述端部限定具有基体和顶端的倒置切角，并且其中，所述倒置切角的所述顶端径向地远离所述第二轴且轴向地远离所述多个第二花键的所述基部从所述倒置切角的所述基体凸出，并且其中，所述倒置切角的所述基体底切所述倒置切角的所述顶端；以及
使所述多个第一花键与所述多个第二花键接合，以使所述第一轴和所述第二轴结合以共同旋转。

[0023] 10、根据方案9所述的方法，其特征在于，所述第一轴被结合成随车辆的发动机旋转。

[0024] 11、根据方案10所述的方法，其特征在于，所述第一轴是所述车辆的减振器的减振器毂。

[0025] 12、根据方案9所述的方法，其特征在于，所述第二轴是变速器输入轴。

[0026] 13、根据方案9所述的方法，其特征在于，所述第一轴是内轴，并且所述多个第一花键是多个外花键。

[0027] 14、根据方案9所述的方法，其特征在于，所述第二轴是限定出中心孔的套轴，并且其中，所述多个第二花键是从所述套轴延伸到所述中心孔中的内花键。

[0028] 15、根据方案9所述的方法，其特征在于，所述倒置切角的所述基体在形状上是剖面半圆形。

[0029] 16、根据方案9所述的方法，其特征在于，所述多个第二花键具有为基本上等腰梯形的剖面形状，其具有位于所述第二轴处的基部和径向地远离所述第二轴的顶端部。

[0030] 17、一种制造花键的方法，所述方法包括：提供轴；
通过将基体轴向地切成比倒置切角的顶端更深将所述倒置切角底切到所述轴中；
在所述轴中形成花键，其中，每个花键包括所述倒置切角。

[0031] 18、根据方案17所述的方法，其特征在于，提供轴包括提供具有中心孔的轴，并且其中，将倒置切角底切到所述中心孔中，并且其中，在所述轴中形成花键包括在所述轴的所述中心孔中形成内花键。

[0032] 19、根据方案18所述的方法，其特征在于，所述轴是变速器输入轴。

[0033] 进一步的特征、优点和适用范围将通过这里提供的描述而变得显而易见。应当理解的是，该描述和具体示例仅旨在用于说明目的，而并非旨在限制本发明的范围。

附图说明

[0034] 这里描述的附图仅是为了说明的目的，并不意图以任何方式限制本发明的范围。附图中的组件未必是按比例画出的，而是重点在于对本发明的原理进行举例说明。此外，相同的附图标记贯穿不同的图指示相应的部件。在附图中：
图1是根据本发明原理的变速器轴组件的剖视图；
图2a是图1的变速器轴组件的一部分的剖视图；
图2b是图1的变速器轴组件的一部分的剖视图；
图3是根据本发明原理的变速器输入轴的等轴视图；
图4是根据本发明原理的变速器输入轴的侧面剖视图；
图5是根据本发明原理的变速器输入轴的一部分的侧面剖视图；以及
图6是示出根据本发明原理的装配车辆动力系统的方法的流程图。

具体实施方式

[0035] 下面的描述本质上仅是示例性的，并且决不是要限制本发明、应用或用途。

[0036] 现在参照图1，示出了体现本发明原理的变速器轴组件，其被指示为附图标记10。在提供的示例中，变速器轴组件10设置在车辆的发动机12和变速器14之间。变速器轴组件10包括内轴或第一轴20和外轴或套轴22。例如，第一轴20是连接成随发动机12的曲柄旋转的减振器的减振器毂。套轴22是变速器14的输入轴。

[0037] 现在参照图2A和图2B，且继续参照图1，以剖视图示出变速器轴组件10的一部分。第一轴20包括端部30。端部30包括外花键32和端表面34。外花键32被形成到第一轴20中，作为用于使第一轴20与套轴22结合的交替的凸起31和槽33，如下面将描述的。每个外花键32具有第一切角36和第二切角38，如在图2A和2B中最清楚地看到的。第一切角36基本上是平面的，且从端表面34朝向凸起31的外半径延伸并轴向地延伸到第一轴
20的端部30中。第二切角38是基本上平面的，且从第一切角36延伸到凸起31的外半径并轴向地延伸到第一轴20的端部30中。第一切角36相对于端表面34以比第二切角38的角度小的角度设置。在提供的示例中，在第二切角38的内径向部分处，每个槽33结束且每个凸起31开始。应当明白的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以以不同的数量包括第一轴20上的切角，并且第一轴20上的切角处于不同的角度。

[0038] 现在参照图3-5，且继续参照图1、2A和2B，以等轴和剖视图示出套轴22。套轴22包括具有中心孔42的端部40。多个内花键44形成在端部40上，并延伸到中心孔42中。内花键44具有与等腰梯形类似的形状，其具有位于端部40处的基体和径向地向内凸出到中心孔42中的顶端。内花键44与第一轴20的外花键32的形状互补。另外，内花键44沿圆周隔开以接合外花键32，并使套轴22与第一轴20转动地结合。

[0039] 每个内花键44包括位于内花键44的端部处的倒置切角46。倒置切角46具有顶端部50和底切基部52。顶端部50沿轴向方向远离花键44朝向第一轴20凸出。基部52沿径向向外的方向且轴向地远离第一轴20从顶端部50延伸。因此，顶端部50具有比基体52的宽度和截面积小的宽度和截面积。在提供的示例中，基部52是剖面为半圆的槽，其在与剖面为半圆的槽相切的表面处转变为端部40和顶端部50。

[0040] 现在参照图6，且继续参照图1-5，装配动力系统的方法以流程图的方式示出，并用附图标记100指示。装配动力系统的方法是盲装，其中，操作者具有降低的用以看见待被结合的轴上的花键的旋转对准的能力。在步骤102中，提供具有带切角的外花键的内轴或第一轴。在步骤104中，提供具有中心孔的外轴或套轴。

[0041] 在步骤106中，将倒置切角切入到套轴的中心孔。例如，倒置切角是上面描述的倒置切角46。在步骤108中，将多个内花键切入到套轴的中心孔，使得每个内花键在端部包括倒置切角。

[0042] 在步骤110中，将第一轴插入到套轴的中心孔中。在步骤112中，将内轴和套轴共轴地对准。在提供的示例中，第一轴上的外花键的切角骑靠（ride）在套轴上内花键的倒置切角上。因此，内轴和套轴朝向彼此的轴向平移促进内轴和套轴轴向对准。

[0043] 在步骤113中，确定是否遇到齿对接条件。例如，当内轴和套轴在轴充分地装配之前相对于彼此抵抗着轴向平移时，操作者可以确定存在齿对接条件。当步骤113确定出存在齿对接条件时，方法进行至步骤114，在步骤114中，将轴旋转地对准。例如，操作者可以旋转一个轴并约束另一个轴的旋转，以使花键旋转对准。内花键的倒置切角沿着基本上线性成形的界面与外花键的常规切角相互作用。在齿对接条件下，与一对常规的切角之间的完全的面对界面相比，这样的界面对旋转产生较小的阻力。另外，因为倒置切角在倒置切角处于最小宽度的位置时接触常规的切角且接触内花键的径向内部，所以与一对常规的切角相比，外花键的槽和倒置切角的顶端在宽度上具有更大的差。因此，与常规的切角相比，宽度减小的倒置切角以更大的变化从理想的旋转对准适配到宽度更大的槽中。因此，由于倒置切角操作者花费有益量的时间和努力来使轴旋转对准。当步骤113确定出不存在齿对接条件时，方法进行至步骤116。

[0044] 在步骤116中，使轴轴向地平移，以使内花键和外花键滑动至完全接合。因此，轴被结合以便旋转，并且方法100结束。

[0045] 倒置切角的花键提供了与轴的装配有关的若干优点。例如，倒置切角具有成本效率，因为在成形机切割花键或在其被钻孔之前，底切（undercut）可以大体上变为部件的轮廓。另外，改善了两个花键轴或毂的盲装，使得花键旋转地搁置在一起，其中相对于常规的切角设计所需要的操作者输入或物理移动较少。此外，通过将切角倒置，更大的花键面积可用于与匹配的花键接合。

[0046] 本发明的描述本质上仅是示例性的，且不偏离本发明的要旨的变形意图在本发明的范围内。这些变形不应被视为偏离本发明的精神和范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
花键轴-专利编号CN109915469A	2020-05-11	1014
滚珠花键-专利编号CN1902407A	2020-05-12	239
花键滚刀-专利编号CN109773282A	2020-05-12	763
花键-专利编号CN104879381A	2020-05-11	336
滚珠花键-专利编号CN100420865C	2020-05-11	478
一种花键套-专利编号CN110071596A	2020-05-13	788
花键冷敲机-专利编号CN102989938B	2020-05-13	276
花键钻杆-专利编号CN102444385B	2020-05-12	97
花键钻杆-专利编号CN102444385A	2020-05-13	122
花键轴-专利编号CN104454943A	2020-05-11	105

在花键上具有倒置切角的轴组件

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