专利名称：具有多个碰撞结构的改进型传动轴的制作方法
技术领域：
本发明整体涉及车辆传动轴和恒速接头，尤其涉及一种改进型传动轴，传动轴可防撞并且具有两个或更多分离的碰撞结构，这些碰撞结构将会在机动车辆的碰撞事故过程中按照受控、可调的预定方式来叠缩传动轴。
背景技术：
用于车辆推进系统中的传动轴(传动轴)在本领域内众所周知。传动轴可为多件式传动轴或者实心传动轴，依其中车辆上的传动系统的类型而定。在全轮、四轮或后轮驱动车辆中，传动轴通常用于向后轴和后轮传递力矩和旋转力。它们还可用于前轮驱动车辆和四轮驱动车辆中以便向前驱动轴传送必需的动力。传动轴基本上由具有所需支承托架系统的中心轴承来支承。这将使得驱动轴能够旋转并且向机动车的前或后轴传递所需的动力。
近年来，还需要机动车的传动轴为设计用于提高机动车内的防撞性的设备的更加主动的构件。这种防撞性还必须伴随以重量更轻、价格更低并且更易于制造和安装的传动轴。关于传动轴的防撞性，通常在车辆碰撞期间，主体将缩短并变形。因此，出于安全原因，传动轴应当也能够在规定负载下或低于规定负载时在碰撞事故期间减小其长度。在现有技术中，这种长度的减小通常通过使得传动轴叠缩以便使传动轴具有更短的总长度来实现。传动轴在自身内溃缩和叠缩的能力将防止传动轴发生弯折，而这可能导致穿入乘客车厢中或者导致对紧靠传动轴的车辆部件例如油箱、驱动轴以及其他传动部件等等造成损坏。一些现有技术的多件式传动轴被设计成在高负载和低负载情况下都能够吸收预定量的能量，依动力轴所需的特性以及需要在传动轴中吸收的能量数量而定。许多现有技术的车辆通常设计成带有折皱带，该折皱带使得车辆能够在碰撞期间以预定速率吸收能量以便防止这些能量传至车厢内的车辆乘客。溃缩传动轴或者在其自身内叠缩所需要的能量数量为叠缩有效进行时吸收的能量并且将对碰撞事故期间车辆的折皱带性能产生影响。
一些现有技术的传动轴在特定负载条件下将会变形，但是这些设计于传动轴中的碰撞结构中许多常常太复杂因而将传动轴和恒速接头的成本增加至不切实际的价格。此外，由于当今车辆的日常使用需要结实坚固的传动轴，所以当现有技术的传动轴设计用于较低的碰撞或溃缩力时，现有技术的传动轴就会遇到障碍。现有技术的可溃缩传动轴倾向于按照一次性的方式吸收能量，并且它们一旦溃缩，则将不再执行任何能量吸收特性，而为了在碰撞事故期间进一步保护机动车的乘客车厢可能需要这些特性。还应当指出，溃缩的传动轴可依赖于可溃缩恒速接头，其容许传动轴的内座圈和其它部件能够被通过外座圈的孔排出以便容许传动轴进行叠缩，从而在机动车的碰撞事故中吸收这种能量。
还必须指出，现有技术的传动轴还被设计成动态地补偿当驾驶车辆时发生的传动装置与差速器之间距离的改变或变化。因此，传动轴包括通常将响应于差速器与传动装置之间的相对运动而沿着传动轴的纵向轴线运动的部分或构件。通常，在许多现有技术的传动轴中，动态长度改变通过使用通常由铁或其它市场上可买到的材料制造的花键构件而实现。这些花键构件通常被被拉削或机加工成对应长度的构件并且互相啮合地共同配合工作以便容许和/或引起轴响应于传动装置的旋转而绕着轭旋转，从而容许传动装置产生的力矩通过轭的旋转被按照选择偶联至传送器上。应当指出，内侧啮合花键将容许轴可沿着传动轴的纵向轴线运动从而容许当驾驶车辆时传动轴动态地补偿传动装置与差速器之间距离的变化并且容许传动轴按照要求操作。
因此，本领域内就需要一种可叠缩多件式传动轴，其能够被设计成用于控制碰撞事故期间溃缩力型式的时间和大小。本领域内还需要产生一种传动轴，其易于安装、制造，重量较轻并且降低了传动系统中的传动轴的成本。此外，本领域内还需要一种多件式可溃缩传动轴，其包括两个或更多分离的碰撞结构，其将在碰撞事故过程中按照受控、可调的预定方式来叠缩。这将有助于在碰撞事故期间多次吸收能量，同时有助于保持机动车的结构整体性。本领域内还需要将多件式可溃缩传动轴与能够溃缩的恒速(接头)结合在一起使用，从而降低将单元制造和安装成机动车的成本同时还降低了碰撞事故期间乘客车厢中发生的任何容积损失。本领域内还需要一种多件式传动轴，其能够使用各种设置于机动车中传动轴的前段或后段或既有前段又有后段中的设计碰撞结构。这些多种碰撞结构必须还可按照选择进行调节以便在特定时间和碰撞事故的特定负载下起作用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于机动车中的改进型传动轴。
本发明的另一个目的是提供一种具有制造于其中的双溃缩带的传动轴。
本发明的另外一个目的是提供一种将在碰撞事故期间按照安全受控的方式溃缩的传动轴。
本发明的另外一个目的是提供一种能够被设计成吸收碰撞能量同时还降低了碎片和其它材料被引入客舱中的机会的传动轴。
本发明的另外一个目的是提供一种传动轴，其能够被设计和调节成正面影响车辆碰撞结构，包括但不限于启动传动轴中的碰撞结构同时并不启动传动轴中的第二碰撞结构。
本发明的另外一个目的是提供一种传动轴，其具有的最大碰撞倾入距离等于每个碰撞结构的总碰撞倾入距离之和以便容许更大的碰撞倾入距离。
本发明的另外一个目的是提供一种传动轴，其改进了NVH特性并且降低了机动车传动系中的传动轴的重量。
本发明的另外一个目的是提供一种传动轴，其可通过在传动轴碰撞带中溃缩两个或更多区域而单独使用较短的管段但是仍具有大倾入需求。
本发明的另外一个目的是使用一种具有许多段的传动轴，这些段各包括至少一个或更多位于传动轴的各个段中的碰撞结构，从而增加了机动车所用的传动轴的防撞性的可调节能力和碰撞吸收特性。
本发明的另外一个目的是提供一种用于传动轴的碰撞结构，其能够在较大的弯矩作用下启用并且在较大的力矩要求下启用。
为实现以上目的，公开了一种带有多个碰撞结构的改进型多件式传动轴。多件式传动轴包括通过万向(carden)接头、中心轴承或其它类型的接头连接于第二段上的第一段。每个段基本上具有管状形状并且在其外侧端上通过万向接头或其它已知接头连接于滑动叉或凸缘上，然后又连接于传动装置和/或差速器上。多件式传动轴的第一段和第二段能够互相相对进行线性运动并且可为众多已知类型花键轴中的任意一种，例如但不限于内花键、外花键管轴、内套筒花键管轴之类。还应当指出，其它考虑的实施例包括用作多件式传动轴中的碰撞结构的可溃缩式恒速接头。还应当指出，此类所述碰撞结构的任意组合也可用于多件式传动轴中。
本发明的一个优点在于其提供了一种用于机动车中的改进型多件式传动轴。
本发明的另一个优点在于其提供了具有双溃缩带的传动轴。
本发明的另一个优点在于对多件式传动轴进行设计和调节以便符合特定汽车应用中的要求。
本发明的另一个优点在于传动轴在碰撞事故期间将按照安全、受控的方式溃缩，从而减少了碎片进入以及侵入机动车的乘客车厢内。
本发明的另一个优点在于多件式传动轴能够被设计成吸收碰撞能量并且调节成正面影响车辆碰撞结构。
本发明的另一个优点在于传动轴能够在如果其它碰撞结构不启用的情况启用一个碰撞结构。
本发明的另一个优点在于多件式传动轴具有最大碰撞倾入距离，其等于每个碰撞结构的总碰撞倾入距离之组合以便容许更大的碰撞倾入距离。
本发明的另一个优点在于传动轴降低了机动车中的传动轴的重量并且改进了其NVH特性。
本发明的另一个优点在于传动轴可被设计成带有较短的管段，同时仍具有大碰撞倾入需求，这通过在各个管段的两个或更多区域上分开传动轴的溃缩而实现。
本发明的另一个优点在于通过将一个或更多碰撞结构定位于多件式传动轴的每个段或块中而使得传动轴能够用于四个或更多件传动轴上。
本发明的另一个优点在于多件式传动轴包括能够在较大的弯矩作用下操作并且还在较大的力矩要求下启用的碰撞结构。
通过阅读结合附图进行的以下描述和所附权利要求，将会清楚本发明的其它目的、特征和优点。
图1示出了根据本发明的多件式传动轴的侧视图。
图2示出了沿线2-2剖开的图1的多件式传动轴的剖视图。
图3示出了根据本发明的多件式传动轴的一个替代实施例的侧视图。
图4示出了沿线4-4剖开的图3的多件式传动轴的割视图。
图5示出了根据本发明的另一个替代实施例的多件式传动轴的侧视图。
图6示出了沿线6-6剖开的图5的多件式传动轴的剖视图。
图7示出了根据本发明的多件式传动轴的另一个替代实施例的侧视图。
图8示出了沿线8-8剖开的图7的多件式传动轴的剖视图。
图9示出了根据本发明的多件式传动轴的另一个替代实施例的侧视图。
图10示出了沿线9-9剖开的图9的多件式传动轴的剖视图。
具体实施例方式
参看附图，示出了根据本发明的多件式传动轴10。多件式防撞传动轴10用于任意已知传动系统中，包括后轮驱动系统、前轮驱动系统、全轮驱动系统以及四轮驱动系统。通常，传动轴10用于全轮传动或四轮驱动系统或后轮驱动系统中，其中多件式传动轴10将连接传动装置和后差速器。多件式传动轴10将容许旋转力矩速度被从传动装置移动至差速器，然后通过侧轴至机动车轮上。多件式传动轴10通常将能够相对于其多块或段沿其轴线运动，从而容许和补偿车辆正常操作期间传动装置与后差速器之间的运动或长度差异。应当指出，多件式传动轴10可与任意各种已知或所考虑的碰撞结构一起使用。只要碰撞结构能够在机动车辆的碰撞事故期间按照受控、可调的预定方式叠缩或减小传动轴的长度即可。这些碰撞结构包括但不限于防撞滑动花键、防撞恒速接头、其它碰撞结构、防撞挡块或油帽等等，或其它可引入多件式传动轴10中的已知或待考虑碰撞结构。应当指出，对于前轮传动车辆或全轮传动车辆，相同的碰撞结构可引入多件式传动轴10中传动装置与前差速器之间。
以上所确定的发明可用于机动车的任何典型动力传动系统中。机动车的典型动力传动系统可为全轮传动车辆动力传动系统。然而，应当指出，本发明的恒速接头和多件式传动轴10也可用于后轮传动车辆、前轮传动车辆、全轮传动车辆以及四轮传动车辆上。动力传动系统通常包括连接于位于动力输出装置上的传动装置上的发动机。动力传动系统包括前差速器并且包括左侧前半轴和右侧前半轴，它们各连接于轮上并且向轮输送动力。在左前半轴和右前半轴的两端上为恒速接头。传动轴将前差速器连接于后差速器上。后差速器包括左侧后半轴和右侧后半轴，它们各在其一端连接于轮上。恒速接头位于连接于后差速器上的右侧后半轴和左侧后半半轴的两端上。传动轴10为包括多个万向接头和至少一个高速恒速接头的多件式传动轴。恒速接头可为防撞可溃缩型。甚至如果各轮和轴由于车辆悬架的转向、升高或降低而具有变化的角度时，恒速接头也向轮和半轴传送动力。恒速接头可为已知标准类型的任意一种，例如倒转三脚架、十字槽接头、刚性接头、刚性三脚架接头、双偏移接头、可溃缩式接头或任意其它类型的已知恒速接头。还应当指出，以上为本领域内常见的术语。恒速接头将以一定角度提供恒速的传动装置，这种情况在每天驾驶机动车时在车辆的半轴组件和传动轴组件上都会遇到。
图1和2示出了根据本发明的多件式可溃缩传动轴10。本实施例中的传动轴10设置于传动装置与后差速器之间，从而形成了机动车的后传动轴。多件式传动轴10包括位于其一端上的滑动叉构件12。滑动叉构件12连接于传动装置或后差速器上，根据机动车的设计要求而定。滑动叉构件12将连接于传动轴10的第一或前段14上。第一传动轴段14包括在其一端连接于万向接头或其它类型接头上的管16。管16在另一端连接于防撞恒速接头20上。管16要么焊接要么通过任意其它已知方法连接于恒速接头20和万向接头18上。恒速接头20可为任意已知类型但是在本特定实施例中为可溃缩接头。本实施例中的恒速接头20包括短轴22，其可旋转地与恒速接头20固定在一起并且由中心轴承可旋转地支承于多件式传动轴10的接头24上。恒速接头20包括具有环状外观的外座圈26。外座圈26包括多个位于其外表面上的圆周通道。外座圈26具有肩部，肩部具有焊接或通过任意其它已知紧固方法连接于其上的套筒28。还应当指出，套筒和外座圈可为无需任何焊接或其它连接方法的一体式单块。外座圈26通常由钢材料制成，然而应当指出，也可使用任何其它金属材料、硬塑料、复合材料或陶瓷，根据恒速接头和车辆的设计要求而定。
滚柱夹圈30设置于恒速接头20的外座圈26的孔内。滚柱夹圈30包括多个穿过其表面的孔。内座圈设置于滚柱夹圈30内并且包括穿过其中的孔。孔包括多个位于其内表面上的花键或齿以便与短轴22相连接。短轴22和内座圈32彼此相对可旋转地固定。多个力矩传送滚珠34设置于外座圈26的内表面与内座圈32的外表面之间。滚珠34设置于滚柱夹圈30的孔内以便保证滚珠34分别停留于其外座圈26与内座圈32上的指定滚珠轨道内。应当指出，滚柱夹圈34、滚珠34和内座圈32在一个实施例中全部由钢材料制成，然而也可考虑使用任何其它金属材料、陶瓷、硬塑料或复合材料来用于恒速接头20内的这些零件。
保护罩盖36通过任意已知紧固方法连接于外座圈26的一端上。保护罩盖36通常具有套筒状外观并且可连接于位于外座圈26的外表面上的一个或更多外侧圆周通道中。保护罩盖的相对另一端连接于保护罩38上，保护罩38在其相对另一端处与短轴22接触。保护罩38优选由柔性材料如尿烷制成。然而，应当指出，保护罩也可使用任意其它柔性材料如橡胶、塑料、复合材料或纤维。材料必须能够承受高温和恒速接头20的高速旋转，同时仍保持柔性，以便容许由于机动车的驾驶变化而导致的恒速接头20的任何改变或角度。恒速接头20终身利用润滑剂进行密封。通常，润滑剂为油脂，其用于润滑恒速接头20的旋转内部零件同时降低了接头自身内的温度。多件式传动轴10的空心管轴部分26连接于外座圈26的与保护罩盖36相对的一端上，其焊接或通过任意其它已知紧固方法连接于外座圈26上。
油帽40也设置于外座圈26肩部内或其附近，其包括多个沿径向向内延伸的格架。通常，油帽40将设置于肩部内靠在外座圈的内表面上。
如图1中所示的恒速接头20为溃缩式恒速接头，其将在预定轴向负载施加于其上时溃缩。当施加轴向负载时，内座圈32、短轴22、滚柱夹圈30和力矩传送滚珠34将沿轴向朝着具有油帽40的外座圈36的端部运动。短轴22和内座圈32将首先与油帽接合并且突破或撞出油帽40，并与滚柱夹圈30和力矩传送滚珠34一起跟在短轴22和内座圈32之后继续沿轴向行进穿过外座圈的孔。这样将容许恒速接头20被设计成带有预定的力分布以便形成特定碰撞型式以用于改进和控制机动车的防撞性。应当指出，外座圈26可被设计成使得其为单块式并且不包括上述具有焊接于其上的分离块的两块。还应当指出，如上所述为可溃缩式的恒速接头20用于本实施例中，但是任意其它已知可溃缩式恒速接头也可用作所述多件式传动轴中的碰撞结构。短轴22在与从第一段14的管16相对的一端上由中心轴承24支承。多件式传动轴10的第二或后段42连接于与短轴22的与可溃缩式恒速接头20相对的一端。
可溃缩多件式传动轴10的第二或后段42包括具有连接于其一端上的内套筒花键46的内花键44。应当指出，内花键44和内套筒花键46通过焊接连接起来，但是可以使用任意其它已知紧固方法。内花键44和内套筒花键46通常具有管状形状并且将具有介于大约半英寸直到十英寸之间的预定直径。应当指出，第一段14中的管16也具有介于大约半英寸直到十英寸之间的直径，根据设计要求而定。
还应当指出，内花键44、内套筒花键46、外花键和管16可由任意硬质钢、铁材料或甚至铝以及任意其它类型的金属、硬质塑料、陶瓷或复合材料制成，根据机动车的设计要求而定。内套筒花键46在本领域内众所周知并且通常锻造而成，其具有钻入其中的齿并且随后被焊接或通过任意其它已知紧固方法连接于内花键管44的端部，如图所示。外管花键48设置于内套筒花键46内并且部分设置于内花键44内。外管花键48也设计成使得其可具有介于大约半英寸直到十英寸之间的直径。外管花键48通常包括直接形成于管上的花键。外管花键48的相对另一端焊接或通过任意其它已知紧固方法连接于凸缘或其它类型的接头50上。外花键48将具有多个位于其外表面上的花键/齿，同时内套筒花键46将具有多个设置于内表面上的花键或齿，但是可形成使得齿与可具有既位于外表面上又位于内表面上的齿或花键的外花键一样既位于外表面上又位于内表面上，根据将花键形成于管段上所用的方法而定。外花键48将被安放或设置于内套筒花键46之内以便使得外管花键48上的花键和内套筒花键46上的花键沿径向彼此相互作用并且互连。这样仍将容许传动轴10在机动车操作期间相对于后差速器和传动装置进行轴向运动或者调节其轴向运动。凸缘50将通过传动齿轮连接于后差速器或传动装置上。
在操作时，可对图1的传动轴10进行调节以便使得位于后段42处的防撞内滑动花键44、46将在一种负载条件下启用同时可溃缩恒速接头20将在第二负载条件下溃缩，从而容许多种碰撞吸收方法和吸收率。还应当指出，考虑设计成使得可溃缩式恒速接头20首先溃缩而内滑动花键44、46第二次启用，或者其可按照反向顺序来进行，即内滑动花键44、46首先启用并且可溃缩式恒速接头20第二次启用，或者在另一个待考虑的实施例中，可溃缩式恒速接头20和内滑动花键44、46可在相同负载下启用，从而增加了预定碰撞事故期间的碰撞吸收特征。
应当指出，每个碰撞结构，包括图1中所示的防撞恒速接头20和内滑动花键44、46，都被设计成每单个特征具有一百毫米溃缩特征。然而，应当指出，溃缩特征可为大约十毫米至1000毫米间任意位置，根据所需车辆尺寸和碰撞保护类型而定。
还应当指出，内套筒花键46和外花键48上的花键的长度都可大约为一英寸长至三十英寸长，其将容许在实际车辆驾驶操纵中和碰撞事故的管段之间具有更多游隙。这样将容许更多控制和更好的碰撞吸收方法，根据实际花键的设计而定，包括但不限于每个花键之间的夹角和花键沿着轴向基准所成的任意角度。因此，可将花键调整成使得它们彼此相对成一定角度倾斜，从而增加了滑动花键46、48碰撞结构的溃缩期间的碰撞吸收特性。
图3和4示出了根据本发明的多件式溃缩传动轴110的一个替代实施例。相同的数字表示相同的零件。图2包括根据多件式传动轴110的设计要求而连接于传动装置或后差速器上的滑动叉112。万向接头118在其一端连接于滑动叉112上。万向接头118的相对另一端连接于多件式传动轴110的第一或前段114上。多件式传动轴110的第一段114包括管段116，管段116在一端连接于万向接头118上而在管116的相对另一端处连接于可溃缩恒速接头120上。应当指出，管116和恒速接头120与上述相同，并且相同的参数适用于其。恒速接头120又被连接于短轴122上。短轴122由中心轴承124可旋转地支承。短轴122又在其相对另一端连接于内管花键105上。内管花键105焊接或通过任意其它已知方法连接于短轴122上。本实施例中的连接接头为中心轴承。内管花键105将具有形成于其中的花键并且将具有与以上对于外花键118或内套筒花键116所述相同的参数，包括任何已知节距、花键的齿之间的直径以及每个花键的从0到90度的已知夹角。还应当指出，如果设计要求需要，花键可具有碘化铝或冷压成型花键部分或任何其它方法硬化的花键。
外管花键148例如以上对于图1所述的外管花键将被设置于内管花键105内并且将容许内管花键105与外管花键148之间进行轴向运动，但是将把这两个构件沿旋转方向彼此相对固定。外管花键148将在其相对另一端处通过焊接或任意其它已知连接机构连接于凸缘150上。在多件式传动轴110的第一和第二段中，多件式传动轴110的这个替代实施例将按照与上述任一种或者两种碰撞结构相同的方法操作，一个在另一个之前启用或者同时启用，根据需要而定，如上所述。
图5和6示出了根据本发明的多件式传动轴210的另一个实施例。相同的数字表示相同的零件。在本实施例中，滑动叉212在一侧连接于万向接头218上，而第一或前段214在其相对另一端连接于万向接头218上。第一段214包括焊接或通过任意其它已知方法紧固于万向接头218上的外管花键248。内套筒花键246连接于内花键244上以便使得外管花键248被设置于内套筒花键246内。内花键244连接于短轴222的一端上。外花键248设置于内套筒花键246内以便使得能够在内套筒花键246与外管花键248之间进行轴向运动，但是不能进行径向运动。短轴222设置于可溃缩多件式传动轴210的中心轴承224内。可溃缩恒速接头220设置于短轴222的相对另一端上。可溃缩式恒速接头220具有设置于与中心轴承224相对的一端上的管段216。管段216又在其与恒速接头220相对的端部连接于凸缘250上，而随后又介于后差速器或传动装置上，根据机动车的设计要求而定。应当指出，可溃缩恒速接头220和管段216代表多件式传动轴210的后段或第二段242。与以上对于可溃缩恒速接头和内/外花键碰撞系统相同的参数可适用。
图7和8示出了根据本发明的另一个替代实施例。相同的数字表示相同的零件。图7的本实施例包括在其一端连接于万向接头318上的滑动叉312和在万向接头318的相对端上的多件式传动轴310的前或第一段314。第一段314包括连接于万向接头318端部上的外管花键348。外管花键348在其一端设置于内管花键305内而内管花键305的相对另一端通过焊接或任意其它已知紧固方法连接于短轴322的一端上。短轴322由中心轴承324支承。多件式传动轴310的第二或后段342与短轴322接合。短轴322在与内管花键305相对的一端上与可溃缩恒速接头320接合。可溃缩的防撞恒速接头320具有连接于其一端上的管段316，而管段316的相对另一端连接于凸缘350上，凸缘350又连接于后差速器或传动装置上，根据多件式传动轴的设计要求而定。
图9和10示出了根据本发明的多件式可溃缩传动轴410的另一个实施例。相同的数字表示相同的零件。多件式传动轴410包括在其一端连接于传动装置或者差速器上的滑动叉412。滑动叉412的相对另一端连接于万向接头418上。多件式可溃缩传动轴410的第一段474连接于万向接头418的相对另一端上。多件式可溃缩传动轴410的第一段414在其相对另一端处连接于中心轴承424上。中心轴承424将多件式传动轴410的第二段或后端422连接于其相对另一端上并且沿相反方向从中心轴承424延伸。多件式可溃缩传动轴410的第一段414包括焊接或通过任意其它已知紧固方法连接于万向接头418上的内管花键444。内套筒花键446形成并又焊接或通过任意其它已知紧固方法连接于内管花键444的一端上。外管花键448形成并且又在其一端设置于内套筒花键446内而外花键448的相对另一端焊接或通过任意其它已知紧固方法连接于短轴422的一端上。短轴422由中心轴承424可旋转地支承。短轴422在其相对另一端可旋转地连接于可溃缩恒速接头420上。管段416连接于可溃缩恒速接头420的相对另一端上。管段416在其相对另一端连接于凸缘450上，而凸缘450又连接于后差速器或传动装置上，根据可溃缩多件式传动轴410的替代实施例的设计要求而定。
应当指出，内/外滑动花键可连接于在上述实施例中并未示出的后万向接头上。还应当指出，可以使用内管花键105与内套筒花键116的任意组合并且可使用任何一种，根据机动车的重量、弯曲频率和包装要求而定。还应当指出，可溃缩恒速接头20既可用于多件式可溃缩传动轴10的后段中又可用于其前段中，如上所述。还应当指出，内或外滑动花键都独立地既可用于多件式可溃缩传动轴10的前段中又可用于其后段中。任意长度花键和管段直径都可以使用，如上所述。此外，还可以使花键相对于彼此成角度以便增大碰撞吸收特性或其它特性。因此，任意碰撞结构，即可溃缩恒速接头20或滑动花键可用于多件式传动轴的前段或后段的任意位置中以及前段或后段的任一端上，即多件式传动轴的传动装置侧、差速器侧或中心接头侧。此外，可以沿任意方位使用任意碰撞结构。
应当指出，图中所示的传动轴使用按照各种设置结构的可溃缩恒速接头和滑动花键，但是本发明决不限于所示这些，事实上，所示的传动轴只是制备能够按不同间隔溃缩并且带有不同碰撞吸收特性的多件式传动轴10的许多待考虑方式中的一部分。如上文所指出，滑动花键可单独使用，可溃缩恒速接头可单独使用，并且可以使用其组合，如图所示。还应当指出，在待考虑的实施例中，多件式传动轴可具有多于两件轴并且在每个多件式传动轴中，最少一个碰撞结构将包括于多件式传动轴的每一段中。在具有两个或更多段的多件式传动轴中，想像其在一些实施例中具有可溃缩恒速接头20与滑动花键一起的组合，而在另一个实施例中还单独具有滑动花键，或者在另外实施例中甚至只包括可溃缩恒速接头。因此，对于具有在多件式传动轴内使用任意各种已知碰撞结构的众多碰撞结构可溃缩段的多件式传动轴而言，可以考虑各种设计。应当指出，还可以考虑一个或更多碰撞结构位于任意数量段的多件式传动轴的每一段中的实施例。因此，可溃缩恒速接头或滑动花键可位于多件式传动轴的前段中，而两块多件式传动轴的后段中可具有两个可溃缩恒速接头或其它已知的设置结构或者甚至其中不具有碰撞结构。
可根据车辆需要对每个碰撞结构启用的力进行调节，例如但不限于1)力彼此相等；2)一个力远大于其它力；3)一个力小于其它力；4)或5)一个力远小于其它力。根据本发明的传动轴10可在许多不同时间并且以许多不同参数启用碰撞结构以便容许可调车辆来满足汽车制造商的各种需要。碰撞结构还可在较大弯矩下启用并且在更大力矩下启用。例如，如果上述两件式传动轴之一受到弯矩和/或扭矩，滑动花键将对倾入具有高阻力。可溃缩恒速接头因此将首先溃缩，这将降低传动轴的弯矩，其将容许前段在后段内部旋转并且减小扭矩。因此，管花键将又能够在恒速接头溃缩之后碰撞倾入。
以上示例性地描述了本发明。应当理解所用的术语只是想要具有描述用词的性质，而非限制性。
按照上述思想，本发明可具有许多改型和变动。因此，除了以上的特定描述之外，本发明可在所附权利要求的范围内实践。
权利要求
1.一种可溃缩多件式传动轴，所述传动轴包括第一可溃缩管状段，所述第一管状段具有集成于其中的碰撞结构；在其一端处或附近连接于所述第一可溃缩管状段上的第二可溃缩管状段，所述第二可溃缩管状段具有至少一个集成于其中的碰撞结构。
2.一种可溃缩多件式轴，所述轴包括具有集成于其中的碰撞结构的第一可溃缩段；以及在其一端处或附近连接于所述第一可溃缩段上的第二可溃缩段，所述第二可溃缩段具有至少一个集成于其中的碰撞结构。
3.根据权利要求2所述的轴，其中所述第一可溃缩段具有在一端上连接于接头上的管。
4.根据权利要求3所述的轴，其中所述第一可溃缩段具有连接于所述管的另一端上的可溃缩恒速接头。
5.根据权利要求2所述的轴，其中所述第二可溃缩段具有在一端上连接于凸缘或接头上的管。
6.根据权利要求5所述的轴，其中所述管具有与外花键接合的内套筒花键。
7.根据权利要求6所述的轴，其中所述管具有固定于所述内套筒花键上的内花键。
8.根据权利要求7所述的轴，其中所述内花键在一端连接于轴上，所述轴在其相对另一端连接于所述第一可溃缩段上。
9.根据权利要求5所述的轴，其中所述管具有内管花键，所述内管花键具有形成于其内表面上的花键。
10.根据权利要求9所述的轴，其中所述管具有外花键，所述外花键接合着所述内管花键。
11.一种用于机动车中的多件式可溃缩传动轴，所述多件式传动轴包括第一可溃缩段，所述第一可溃缩段包括外管花键和内管花键，所述内、外管花键形成了第一碰撞结构；以及第二可溃缩段，具有可溃缩恒速接头，所述可溃缩恒速接头形成了第二碰撞结构。
12.根据权利要求11所述的多件式传动轴，其中所述第二可溃缩段具有管，所述管在一端连接于所述可溃缩恒速接头上而在其相对另一端连接于凸缘或接头上。
13.根据权利要求12所述的多件式传动轴，其中所述第一可溃缩段具有连接于所述内花键上的内套筒花键。
14.根据权利要求13所述的多件式传动轴，其中所述外花键在一端设置于所述内套筒花键内而在相对另一端连接于接头上。
15.根据权利要求14所述的多件式传动轴，其中所述内花键连接于短轴上，所述短轴在一端与所述可溃缩恒速接头接合。
16.根据权利要求13所述的多件式传动轴，其中所述内花键在一端连接于接头上而所述内套筒花键在一端绕着所述外花键设置。
17.根据权利要求16所述的多件式传动轴，其中所述外花键连接于短轴上，所述短轴在一端与所述可溃缩恒速接头接合。
18.根据权利要求12所述的多件式传动轴，其中所述外管花键设置于所述内管花键内，所述内管花键可旋转地固定于所述外管花键上，所述外管花键可相对于所述内管花键沿轴向运动。
19.根据权利要求18所述的多件式传动轴，其中所述外管花键在一端连接于接头上。
20.根据权利要求19所述的多件式传动轴，其中所述内管花键在一端连接于短轴上，所述短轴与所述第二可溃缩段接合。
全文摘要
多件式传动轴(10)用于机动车中。多件式传动轴包括第一或前段(42)和第二或后段(14)。第一段包括呈滑动花键(44、46、48)形式的第一碰撞结构。第二段包括呈可溃缩恒速接头(20)形式的第二碰撞结构。多件式传动轴能够在预定负载下按预定时间溃缩以便具有用于机动车中的可调式碰撞吸收传动轴。
文档编号B60R19/00GK1748093SQ200480003772
公开日2006年3月15日 申请日期2004年2月4日 优先权日2003年2月6日
发明者J·莱昂, G·达伦 申请人:Gkn动力传动系统北美有限公司