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，其中轴齿部（２２）包括由凸起形成的具有齿厚变化的脊部（２２ａ），而毂齿部（２８）包括具有以特定线性形状形成的齿厚的脊部（２８ａ），该脊部（２８ａ）的内径从其端部朝向轴柄（２４）侧变化。在轴齿部（２２）的底部（２２ｂ）中形成有向毂齿部（２８）膨胀的第一阶梯部（３０），而在毂齿部（２８）的脊部（２８ａ）中形成有沿着与轴齿部（２２）相反的方向凹进的第二阶梯部（３２）。第一阶梯部（３０）的起点（Ｐ１）和第二阶梯部（３２）的起点（Ｐ２）设定在彼此偏移指定距离（Ｌ４）的位置处。

【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，已经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，齿组件包括轴上的轴齿部和毂上的毂齿部，轴齿部和毂齿部保持彼此啮合。近年来，已经需要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及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，例如在日本特开平专利公开No.2-62461、日本特开平专利公开No.3-69844和日本特开平专利公开No.3-32436中公开了用于隆起(crown)齿面的技术概念。日本特开平专利公开No.11-514079公开了一种具有用于传输转矩的齿组件的轴/毂单元。所公开的齿组件包括沿纵向具有不变外径的轴齿部和沿纵向具有不变基径的毂齿部。在轴端处的第一区域中，轴齿部具有基径(dw1)，而毂齿部具有内径(Dn1)。在轴柄附近的第二区域中，轴齿部还具有基径(dw2)，而毂齿部具有内径(Dn2)。第二区域中的轴齿部的基径(dw2)和毂齿部的内径(Dn2)被设定成比第一区域中的轴齿部的基径(dw1)和毂齿部的内径(Dn1)大的相应值(dw1＜dw2，Dn1＜Dn2)。关于在轴部件与外周部件之间的花键连接的日本特开专利公开No.2000-97244公开了这样的轴部件，该轴部件在其轴柄附近具有大直径区，其中轴部件在齿之间的齿根面处的直径增大，并且轴部件的齿与外周部件的齿在所述大直径区中彼此啮合。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(参见日本特开专利公开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，其设计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区域的静态机械强度和疲劳强度。此外，根据本专利技术，优选的是根据施加在轴齿部与毂齿部彼此啮合的区域上的载荷的大小而建立不同的主载荷传输区。例如，如果将载荷分为低载荷、中载荷和高载荷，则可沿着从隆起顶部向轴柄的方向连续形成用于传输低载荷、中载荷和高载荷的主载荷传输区，从而缓和特定区域上的应力集中。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2A为表示轴齿部与毂齿部保持彼此啮合且没有载荷施加于其上的局部放大横向剖视图；图2B为表示轴齿部与毂齿部保持彼此啮合且沿着由箭头Y表示的方向施加有转矩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中所示的轴的以小倾角θ倾斜的第一阶梯区；图5为表示轴齿部的齿的局部放大纵向剖视图，该齿的外径朝向在图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为表示关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为表示关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为表示关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为表示施加载荷的位置与载荷分类之间的关系的曲线图；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为沿着图3的线XIII-XIII剖取的局部放大纵向剖视图；图14为沿着图3的线XIV-XIV剖取的局部放大纵向剖视图；图15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16为沿着轴的轴向的局部放大纵向剖视图，表示接合在图15中所示的轴齿部的谷部中的毂齿部的峰部；图17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18为表示关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并且在毂齿部中形成阶梯区的轴，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19为表示关于其中轴齿部的直径改变点与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与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20为沿着图16的线XX-XX剖取的局部放大纵向剖视图；图21为沿着图16的线XXI-XXI剖取的局部放大纵向剖视图；图22为沿着图16的线XXII-XXII剖取的局部放大纵向剖视图；图23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24为沿着轴的轴向的局部放大纵向剖视图，表示接合在图23中所示的轴齿部的谷部中的毂齿部的峰部；图25为局部放大纵向剖视图，表示其外径朝向图24中所示的轴的轴柄变化的轴齿部的齿；图26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27为表示关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地形成的轴，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28为表示关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29为表示关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30为沿着图24的线XXX-XXX剖取的局部放大纵向剖视图；图31为沿着图24的线XXXI-XXXI剖取的局部放大纵向剖视图；图32为沿着图24的线XXXII-XXXII剖取的局部放大纵向剖视图；图33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34为沿着轴的轴向的局部放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机构，用于在使形成于轴（１２）上的轴齿部（２２）和形成于毂（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）具有齿厚变化的隆起峰部（２２ａ）和谷部（２２ｂ），该谷部（２２ｂ）的外径从其一端朝向轴（１２）的轴柄（２４）变化；并且　　　　所述毂齿部（２８）具有齿厚不变的笔直峰部（２８ａ）和谷部（２８ｂ），该峰部（２８ａ）的内径从其一端朝向所述轴柄（２４）变化，该谷部（２８ｂ）沿着轴（１２）的轴向具有不变的内径。

【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]