轴和毂的动力传输机构制造技术

一种轴和毂的动力传输机构，其中，具有多个线性花键齿（２０）的轴齿部（２２）形成在轴（１２）的端部上，而具有多个线性花键齿（２６）且装配在轴（１２）的端部上的毂齿部（２８）形成在毂（１４）中的轴孔（１６）的内周表面上。通过从点（Ｐ１）朝向毂齿部（２８）增大轴齿部（２２）而形成第一阶梯部（３０），点（Ｐ１）从轴齿部（２２）的中点（Ｐ０）向轴柄（２４）侧水平运动。在毂齿部（２８）的脊部（２８ａ）一侧，将点（Ｐ２）设定在从点（Ｐ１）朝向轴柄（２４）的相对侧水平偏移的位置处，从而形成直径沿着径向外部方向从点（Ｐ２）增加的第二阶梯区（３２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在包括轴和毂的两个部件之间平稳地传输转矩的动力传输机构。
技术介绍
在诸如汽车的机动车辆上，使用一组等速万向节将来自发动机的驱动力通过轴传输到车轴。每个等速万向节均包括外部件、内部件、以及设在外部件与内部件之间用于在该外部件与内部件之间传输转矩的转矩传输部件。等速万向节包括具有齿组件的轴/毂单元，该齿组件包括轴上的轴齿部和毂上的毂齿部，该轴齿部和毂齿部保持彼此啮合。近年来，已经要求努力减少由于动力传输系统的震颤(例如，噪音和振动)而引起的等速万向节的周向间隙。迄今，已经进行了通过具有以扭转角倾斜的轴锯齿的等速万向节来减少内环与轴之间的间隙的尝试。内环和轴的机械强度和使用寿命根据扭转角的方向和转矩载荷的方向而可能在产品与产品之间有所不同。在齿轮
中，例如在日本专利公开特开平No.2-62461、日本专利公开特开平No.3-69844和日本专利公开特开平No.3-32436中公开了用于隆起(crown)齿面的技术概念。本申请的申请人已经提出了一种花键轴，其中隆起顶部位于在转矩施加在花键轴与等速万向节彼此啮合的区域上时应力最小的位置处，从而防止应力集中在某些区域并简化花键轴的整体结构(参见日本专利公开特开No.2001-287122)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题本专利技术的大致目的是提供一种用于轴和毂的动力传输机构，其用于防止应力集中在某些区域上，从而增加静态机械强度和疲劳强度。解决问题的手段根据本专利技术，当在轴与毂之间其中轴齿部与毂齿部保持彼此啮合的部分上施加转矩时，通过增加应力集中区域的轴齿部的谷部的外径，可使应力分散并提高轴的强度。另外，根据本专利技术，由于轴齿部的谷部外径的改变点与毂齿部的峰部内径的改变点彼此偏移预定距离，因此施加在轴齿部上的应力被分散到一个改变点和另一改变点，从而缓和应力集中。结果，缓和并分散了应力集中，从而增加了轴齿部与毂齿部彼此啮合的区域的静态机械强度和疲劳强度。附图说明图1为结合有根据本专利技术第一实施例的动力传输机构的轴/毂单元的局部剖切立体图；图2为表示在图1中所示的轴/毂单元中保持彼此啮合的轴齿部与毂齿部的局部放大横向剖视图；图3为沿着轴的轴向的局部放大纵向剖视图，表示接合在如图1所示的轴齿部的谷部中的毂齿部的峰部；图4为局部放大纵向剖视图，表示在图3中所示的轴的以较小倾角θ倾斜的第一阶梯区的楔形表面；图5为表示轴齿部的齿的局部放大纵向剖视图，该齿的外径朝向图4中所示的轴的轴柄发生变化；图6为表示轴齿部的第一阶梯区的倾角θ、应力缓和与生产率之间的关系的图表；图7为表示对于其中在轴齿部和毂齿部中未形成第一阶梯区和第二阶梯区的轴以及其中在轴齿部和毂齿部中形成了第一阶梯区和第二阶梯区的轴，在该轴上产生的应力与测量应力的位置之间的关系的曲线图；图8为表示对于其中第一阶梯区以更小倾角θ倾斜的轴，在该轴上产生的应力与测量应力的位置之间的关系的曲线图；图9为表示对于其中轴齿部的直径改变点和毂齿部的直径改变点彼此偏移的轴以及其中轴齿部的直径改变点和毂齿部的直径改变点彼此不偏移的轴，在该轴上产生的应力与测量应力的位置之间的关系的曲线图；图10为表示当响应于施加转矩时作用的输入载荷而产生应力时在轴上产生的应力与测量应力的位置之间的关系的曲线图；图11为沿着图3的线XI-XI剖取的局部放大纵向剖视图；图12为沿着图3的线XII-XII剖取的局部放大纵向剖视图；图13为一修改例的放大纵向剖视图，其中轴齿部和毂齿部中的花键齿为渐开线形状；图14为结合有根据本专利技术第二实施例的动力传输机构的轴/毂单元的局部剖切立体图；图15为沿着轴的轴向的局部放大纵向剖视图，表示接合在图14中所示的轴齿部的谷部中的毂齿部的峰部；图16为局部放大纵向剖视图，表示作为形成在轴齿部中的弧形区的起点的点P1与作为形成在毂齿部中的阶梯区的起点的点P2彼此无偏移地垂直对齐；图17为表示对于其中在毂齿部中未形成阶梯区的轴以及其中在轴齿部中形成弧形区的轴，在该轴上产生的应力与测量应力的位置之间的关系的曲线图；图18为沿着图15的线XVIII-XVIII剖取的局部放大纵向剖视图；图19为沿着图15的线XIX-XIX剖取的局部放大纵向剖视图；图20为结合有根据本专利技术第三实施例的动力传输机构的轴/毂单元的局部剖切立体图；图21为沿着轴的轴向的局部放大纵向剖视图，表示接合在图20中所示的轴齿部的谷部中的毂齿部的峰部；图22为局部放大纵向剖视图，表示其外径朝向图21中所示的轴的轴柄变化的轴齿部的齿；图23为表示轴齿部的楔形区的升角θ、应力缓和与生产率之间的关系的图表；图24为表示对于其中在轴齿部和毂齿部中未形成楔形区和阶梯区的轴以及其中楔形区和阶梯区未偏移形成的轴，在该轴上产生的应力与测量应力的位置之间的关系的曲线图；图25为表示对于其中在轴齿部和毂齿部中未形成楔形区和阶梯区的轴以及其中楔形区和阶梯区的起点彼此偏移的轴，在该轴上产生的应力与测量应力的位置之间的关系的曲线图；图26为表示对于其中轴齿部的直径改变点和毂齿部的直径改变点彼此偏移的轴以及其中轴齿部的直径改变点和毂齿部的直径改变点彼此未偏移的轴，在该轴上产生的应力与测量应力的位置之间的关系的曲线图；图27为沿着图21的线XXVII-XXVII剖取的局部放大纵向剖视图；图28为沿着图21的线XXVIII-XXVIII剖取的局部放大纵向剖视图；图29为结合有根据本专利技术第四实施例的动力传输机构的轴/毂单元的局部剖切立体图；图30为沿着轴的轴向的局部放大纵向剖视图，表示接合在图29中所示的轴齿部的谷部中的毂齿部的峰部；图31为局部放大纵向剖视图，表示在图30中所示的轴的阶梯区中具有小倾角θ的第一楔形区；图32为沿着轴的轴向的局部放大纵向剖视图，表示在毂齿部中具有第二楔形区的毂与图31中所示的轴接合；图33为沿着轴的轴向的局部放大纵向剖视图，表示在毂齿部中具有预定曲率半径的弧形的毂与图31中所示的轴接合；图34为局部放大纵向剖视图，表示轴齿部的外径朝向图31中所示的轴的轴柄发生变化的齿；图35为表示轴齿部的阶梯区的倾角θ、应力缓和与生产率之间关系的图表；图36为沿着图30的线XXXVI-XXXVI剖取的局部放大纵向剖视图；图37为沿着图30的线XXXVII-XXXVII剖取的局部放大纵向剖视图；以及图38为表示通过滚压齿条形成轴齿部的花键齿的方式的分解立体图。具体实施例方式图1表示结合有根据本专利技术第一实施例的动力传输机构的轴/毂单元10。轴/毂单元10用作等速万向节的一部分。轴/毂单元10包括用作动力传输轴的轴12和用作内环的毂14，该毂14设在外部杯形件(未示出)的开口中并具有在其中容纳球体(未示出)的导向凹槽15。轴12在其相应相对端部具有装配部分18，每个端部均装配在毂14的轴向孔16中。在图1中，仅示出了轴12的一个端部，而从视图中省略了另一个端部。装配部分18具有包括多个笔直花键齿20的轴齿部22，花键齿20沿着轴12的轴向具有预定齿长并沿着轴12的圆周方向连续形成。具体地，轴齿部22包括沿周向交错连续的凸起峰部22a和凹入谷部22b。如图2所示，轴齿部22的峰部22a具有大致相同的齿厚，并且与轴12的轴线大致平行地延伸(参见图1)轴12具有从轴齿部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机构，用于在使形成在轴（１２）上的轴齿部（２２）和形成在毂（１４）上的毂齿部（２８）保持彼此接合的同时在轴（１２）和设在该轴（１２）周围的毂（１４）之间传输转矩，其中　　　　所述轴齿部（２２）具有不变齿厚的笔直峰部（２２ａ）和谷部（２２ｂ），该谷部（２２ｂ）的外径从轴（１２）的一端朝向轴（１２）的轴柄（２４）变化；　　　　所述毂齿部（２８）具有不变齿厚的笔直峰部（２８ａ）和谷部（２８ｂ），该峰部（２８ａ）的内径从其端部朝向所述轴柄（２４）变化，该谷部（２８ｂ）沿着轴（１２）的轴向具有不变的内径；并且　　　　所述轴齿部（２２）的所述谷部（２２ｂ）具有朝向所述毂齿部（２８）上升的第一阶梯区（３０），而所述毂齿部（２８）的所述峰部（２８ａ）具有远离所述轴齿部（２２）缩回的第二阶梯区（３２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：五十岚正彦，望月武志，小杉雅纪，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]