专利名称：用于动力传动装置的连接结构与连接方法
技术领域：
本发明涉及一种动力传动装置，所述动力传动装置包括一个传送发动机驱动力的传动轴；以及一个将所述传动轴的旋转驱动力传送到机辆(如汽车)的左、右轮的轴装置。更具体地讲，本发明涉及一种动力传动装置中连接所述传动轴和所述轴装置的连接结构。
背景技术：
前置发动机后轮驱动(FR)或四轮驱动型的汽车包括一种将发动机的旋转驱动力传送到驱动轮的动力传动装置，它一般具有一种其中所述旋转驱动力从所述传动装置经一个传动轴被传送到一种车轴装置的结构。例如，所述发动机置于所述车辆的前面，而被连接到所述发动机的所述传动装置的输出旋转经过所述传动轴被传送到所述后车轴装置。目前，已知多种此类动力传动装置，其中一些已在日本专利公开出版物No.H10(1998)-194004和日本实用新型公开出版物No.H07(1995)-8632中披露。
注意如果所述动力传动装置的旋转构件不平衡，则当传动旋转力时，由于不平衡会出现振动的问题。特别地，所述传动轴是一种在所述车辆中纵向延伸的长圆柱构件，它很可能会出现旋转不平衡。可导致旋转不平衡的另一构件是连接装置，它用于将所述传动轴连接到所述车轴装置。所述连接装置包括的部件有一个轭状(yoke)法兰、一个结合法兰或配对法兰(companion flange)以及相类似物，它们均为锻造件而不具有精细的旋转结构(不完全成环形或圆柱形)。
为了解决这一问题，以前采用了多种方法以防止出现旋转不平衡(例如，参照日本专利公开物NO.H07(1995)-167219)。特别是近年来已投入使用的一种不平衡偏置法。在该方法中，在传动轴和车轴装置的结合法兰被装配到车辆前，要分别检验它们的不平衡性。确定并标记不平衡旋转质量(即传动轴或结合法兰)中的一个变得最重的点(重点)；并确定和标记另一个不平衡旋转质量变得最轻的点(轻点)。在车辆装配过程中，所述传动轴和所述结合法兰彼此被连接在一起时，所述重点和轻点被定相以抵消所述旋转不平衡。
在这种在装配过程期间调整所述传动轴和所述结合法兰不平衡的方法中，当工人确定所述重点和轻点的两个标记在某一预定的相位角内时，他必须对孔进行定位，以插入用于连接所述传动轴和所述结合法兰的双头螺栓。因此，这种方法的可使用性相当差。此外，也很难确定所述重点和轻点的两个标记是否在某一预定的角度范围内，所以存在无法确定这些标记相对较小的偏差的难题。在一种解决此问题的现有技术中，对用于插入螺栓的孔进行定位，以使所述重点和轻点的两个标记在紧固螺栓前彼此间最接近。然而，所述传动轴和所述结合法兰均具有例如n个螺栓孔，这样在装配过程中就存在所述标记在+360/n到-360/n度的范围内产生相位偏差的可能。所述相位偏差的范围足以危害上述不平衡偏置法的效果(日本专利公开出版物No.2002-104002)。
发明内容
为了解决上述难题，本发明的一个目的在于提供用于动力传动装置的一种连接结构和一种连接方法，在所述结构与方法中，相位偏差会相当小且也可容易地确定相位差。
根据本发明的一种连接结构是一种用于动力传动装置的连接一个传动轴和一个旋转传送装置的结构。在所述动力传送装置中，所述传动轴传送旋转驱动力，而被连接到所述传动轴的所述旋转传动装置也传送该旋转驱动力。在所述连接结构中，用于指示所述传动轴的所述旋转不平衡方向的第一标记设置在所述传动轴上，而用于指示所述结合法兰旋转不平衡方向的第二标记设置在所述结合法兰上，所述结合法兰将被连接到旋转传送装置处的所述传动轴。在由所述第一标记和所述第二标记指示的所述旋转不平衡的方向中，一个方向设置为沿旋转质量变大的方向，而另一个被设置为沿旋转质量变小的方向。此外，所述第一标记和所述第二标记中的一个设置在具有绕某一轴的某一预定角度的角度区域上。根据所述第一标记和所述第二标记，所述传动轴和所述结合法兰被相互连接在一起。如果n个螺栓孔被用于连接所述传动轴和所述结合法兰，则所述角度区域被设置为大约从+180/n到-180/n度。
设置在所述预定角度区域上的所述第一或所述第二标记可以设置为覆盖所述全部角度区域的一种带状标记，或它被设置为从所述角度区域的每个边界向内覆盖某一预定长度的带状标记。然而，设置在某一预定角度区域上的所述第一标记或所述第二标记优选地被设置向外超出所述预定角度区域每个边界过分伸延某一固定长度。此外，设置在所述预定角度区域上的所述第一标记或所述第二标记可以进一步包括设置在所述预定角度区域中央部分的一个标记。这样，在装配时，设置在所述预定角度区域上的标记的可视性可以改善几乎达到所述整个角度区域被标记为一条带的相同水平。
在根据本发明的动力传动装置的连接方法中，首先，作为单一部件测量所述传动轴的旋转不平衡的方向；并在所述传动轴上设置指示作为单一部件的所述传动轴的旋转不平衡方向的第一标记。然后，为了将所述结合法兰连接到所述旋转传动装置处的所述传动轴，测量作为单一部件的所述结合法兰的旋转不平衡的方向；并在所述结合法兰上设置指示作为单一部件的所述结合法兰的旋转不平衡方向的第二标记。这里，在由第一标记和第二标记指示的所述旋转不平衡的所述方向中，一个方向被设置为沿所述旋转质量变大的方向，而另一个被设置为沿所述旋转质量变小的方向，而所述第一标记和第二标记中的一个被设置在绕某个轴某一预定角度的角度区域上。此外，对所述传动轴和所述结合法兰进行旋转定位，以便设置在所述预定角度区域上的所述第一标记和所述第二标记中一个标记与另一个标记汇合或相遇，然后，将所述传动轴和所述结合法兰连接在一起。如果有n个螺栓孔用于连接所述传动轴和所述结合法兰，所述角度区域优选地被设置在大约从+180/n到-180/n度，而对所述螺栓孔优选地定位以便设置在所述预定角度区域上的所述第一标记和所述第二标记中的一个与另一个汇合或相遇。
在这种连接方法中，设置在所述预定角度区域上的所述第一或所述第二标记可以设置为覆盖全部所述角度区域的一个带状标记，或它可以被设置为从所述角度区域的每个边界向内覆盖某一预定长度的带状标记。然而，设置在某一预定角度区域上的所述第一标记或所述第二标记优选地被标记为向外超出所述预定角度区域每个边界过分伸延某一固定长度。此外，设置在所述预定角度区域上的所述第一标记或所述第二标记可以进一步包括设置在所述预定角度区域中央部分的一个标记。
根据本发明，所述传动轴和所述结合法兰的所述旋转不平衡可以有效地彼此相互抵消。具体地讲，对于所述旋转不平衡，在作为单一部件在所述传动轴的轻点或重点不平衡处做出一个标记；而在作为单一部件在所述结合法兰的重点或轻点不平衡处做出另一个标记。在所述装配过程中，在连接在一起前，所述传动轴和所述结合法兰经旋转定位以将这些标记相互间更接近，用于抵消所述这两种不平衡。根据本发明，为了提高所述旋转不平衡抵消的效果，所述标记中的一个(例如，在以下实施例中的第二标记39)被设置在具有绕某一轴的某一预定角度区域上；而另一个标记(例如，在以下实施例中的第一标记33)被放置在前一标记的区域内。采用这种连接结构和连接方法，由于具有某一角度区域的大标记(很容易看到)由用来定位旋转部件的另一个标记匹配，从而提高了区分所述角度相位的精度。如果采用n个紧固螺栓，所述角度区域仅具有大约从+360/2n到-360/2n度范围内的相位偏差。因此，根据本发明的所述连接结构和连接方法可高效抵销旋转不平衡，而利用这种抵消将不平衡减到最小。
通过下述详细描述，本发明应用的范围将更清楚。然而，应该理解说明本发明的优选实施例时给出的详细说明与具体实例仅起到说明的目的，这是由于根据这里的详细描述，对于本领域所属技术人员很明显在本发明的精神和范围内进行多种修改与变动。
结合附图根据下述详细描述，本发明将被更全面地理解。但这些说明及附图仅是起到说明之目的，并非限制本发明。
图1为一个四轮驱动车辆的动力传动系统的示意图，它包括根据本发明的一个动力传动装置；
图2为一个构成所述动力传动系统的后车轴装置结构的剖视图；图3为连接所述传动轴和所述后车轴装置的所述部件结构的局部剖视图，该部件具有根据本发明的一种连接结构；图4为显示所述后车轴装置的左差动离合器机构的剖视图；图5为用于所述后车轴装置的一种结合法兰的端面视图；图6为构成所述左侧差动离合器机构的一种球-凸轮机构的一个剖视图；图7A和图7B为分别为描述现有技术所述传动轴和所述结合法兰的个体不平衡以及重点与轻点标记的近似剖视图；图8A和8B为描述由图7A和7B中所描述的个体不平衡组合而产生的不平衡的近似剖视图；图9A和图9B分别为描述根据本发明第一实施例的所述传动轴和所述结合法兰的个体不平衡以及重点与轻点标记的近似剖视图；图10为显示由图9A和9B中所描述的个体不平衡组合而产生的不平衡的近似剖视图；图11A和图11B为描述现有技术的不平衡抵消效果与本发明效果比较的近似剖视图；图12A和图12B分别为描述根据本发明第二实施例的所述传动轴和所述结合法兰的个体不平衡以及重点与轻点标记的近似剖视图；图13为显示由图12A和12B中所描述的个体不平衡组合而产生的不平衡的近似剖视图；图14为描述根据本发明第三实施例的所述结合法兰的个体不平衡以及重点与轻点标记的近似剖视图；图15为与图2中所示不同的后车轴装置结构的另一实例的剖视图；该装置组成了所述动力传动系统。
图16为另一个四轮驱动车辆的动力传动系统的示意图，该系统包括根据本发明的一个动力传动装置。
具体实施例方式
以下将参照附图详细描述本发明的各种优选实施例。图1显示了作为根据本发明的动力传动装置实例的一种车辆的动力传动系统。在该动力传动系统中，一种车轴装置包括一个作为差动离合机构的电磁离合器。
该车辆是一个四轮驱动车辆。沿横向方位定位的发动机EN被装配在所述车辆的前部，而一个包括前差速机构DF和一个分动(transfer)机构TF的传动装置TM作为一个单元被连接到所述发动机EN的输出端。所述发动机EN的动力经所述传动装置TM带有某种速度变化地被传送到所述前差速机构DF，其中所述动力经分解而被传送到用于驱动所述左、右前轮WF的左、右前车轴SFA。所述发动机EN的动力也被分解到所述分动机构TF，其中所述动力经一个前联结器FC被传送到一个传动轴PS，所述传动轴PS经后联结器RC被连接到一个后车轴装置AR。
所述后车轴装置AR包括一个双曲线齿轮(或准双曲面齿轮)机构HG(末级减速机构)和一对左、右后差速离合机构DRL和DRR。所述双曲线齿轮机构HG改变了从所述传动轴PS传送的所述旋转方向并减小了所述旋转速度，用于旋转传送到后车轴SRA，所述后车轴SRA的设置方向与所述传动轴PS的垂直。所述后差动离合器机构DRL和DRR分别定位于所述双曲线齿轮机构HG的左侧和右侧；而它们控制着自所述双曲线齿轮机构HG的旋转动力向所述左、右后车轴SRA的传送。在所述后车轴装置AR中，当所述发动机的动力经所述传动轴PS被传送时，所述旋转方向被改变了而所述旋转速度也被所述双曲线齿轮机构HG减小，并且通过所述左、右后差速离合机构DRL和DRR控制，所述动力也被分解和传送到所述左、右后车轴SRA，以驱动所述左、右后车轮。
所述后差速离合机构DRL和DRR分别包括电磁离合器，而这些差速离合机构会根据所述车轮的旋转速度、车辆的减速等得到控制。因此，当所述左、右后差速离合机构DRL和DRR脱开时，所述发动机的动力就不会被传送到所述后轮WR，所以仅前轮WF被驱动。这就是一种两轮驱动方式。另一方面，如果所述左、右后差速离合机构DRL和DRR接合时，则所述车辆被设置为将所述发动机的动力传送到所述前轮WF和所述后轮WR的四轮驱动方式。如后面将详细描述的那样，在所述四轮驱动方式中，所述后差速离合机构DRL和DRR接合，这时在所述车轮与驱动所述车轮的各侧之间的旋转速度就存在某种差别。此外，所述左、右后差速离合机构DRL和DRR的每个的接合经适当地控制可以控制传送到左后轮和右后轮的动力比，这样这些机构就起到了一种差速机构的作用。
图2～6显示了所述后车轴装置AR，如上所述，它包括一对左、右后差速离合机构DRL和DRR。所述后差速离合机构在构造上相互对称，所以在以下描述中这些对称部件由相同的标号标记，不再重复进行描述。所述后车轴装置AR包括一个中央箱壳1和左、右侧箱壳2L和2R，它们分别被设置在所述中央箱壳1的左、右两端，并连接到其上。上述双曲线齿轮机构HG定位在在中央箱壳1中确定的中央空间1a中。并且，上述右差速离合机构DRR定位于右侧箱壳2R中确定的右侧空间2b中；而所述左差速离合机构DRL定位于在所述左侧箱壳2L中确定的左侧空间2a中。
在所述中央箱壳1中，所述双曲线齿轮机构HG包括旋转轴彼此间垂直设置的一个主动小齿轮11和一个从动齿轮15，所述主动小齿轮与所述从动齿轮相互啮合。所述主动小齿轮11具有在所述车辆前、后方面纵向延伸的一个小齿轮轴12，所述小齿轮轴12的前端从所述中央箱壳1突出出来。所述小齿轮轴12由锥型滚柱轴承13a和13b相对于所述中央箱壳1可旋转地支撑，这样所述主动小齿轮11就可以环绕所述小齿轮轴12的纵轴旋转。
在所述小齿轮轴12的突出部分，一个结合法兰30由一个紧固螺母14花键配合并固定在所述小齿轮轴上。所述结合法兰30包括一个凸台部分31，其中花键31a被设置用于将所述结合法兰30连接到所述小齿轮轴12；以及一个末端法兰部分32，其具有如图5中所示的一个端面形状。所述末端法兰部分32设置有用于紧固螺栓固定的螺栓孔32a。另一方面，所述动力传动轴PS包括一个驱动管36，其可旋转地纵向设置于所述车辆中的；以及一个轭状法兰38，其通过一个万向接头37被连接到所述驱动管36的后端。所述轭状法兰38通过紧固螺栓35与所述结合法兰30连接和固定在一起，这样所述轭状法兰38和所述结合法兰30就构成了所述后联结器RC，通过它，所述传动轴PS的旋转就被传送到用于旋转驱动所述双曲线齿轮机构HG的所述小齿轮轴12。
组成所述双曲线齿轮机构HG的所述从动齿轮15通过球轴承16由所述中央箱壳1支撑，这样它就可以环绕在沿所述车辆的宽度方向横向延伸的一个轴旋转(该轴与所述小齿轮11的转轴垂直)。所述从动齿轮15配置有从所述旋转轴径向定位的内部花键15a。经所述内部花键15a，(设置与在所述中央箱壳1中的所述从动齿轮15共轴)的中央轴21的左端部分与所述从动齿轮15啮合，而所述中央轴21的右端部分由所述中央箱壳1通过一个球轴承17可旋转地支撑。因此，所述中央轴21与所述从动齿轮15作为一个件的主体一起旋转。
所述从动齿轮15的所述左端部分15b的外部周围与一个左连接环51花键配合，通过它，所述从动齿轮15与所述左差速离合机构DRL旋转连接在一起。此外，所述中央轴21的所述右端部分21a的外围与一个右连接环51花键配合，通过它，所述中央轴21与所述右差速离合机构DRR可旋转连接在一起。由于所述中央轴21与所述从动齿轮15花键配合，则所述从动齿轮15，即所述双曲线齿轮机构HG，被旋转连接到所述左、右差速离合机构DRL和DRR。
现在，参照图4描述左、右差速离合机构DRL和DRR，图中仅显示了左差速离合机构DRL。如上所述，左差速离合机构DRL与右差速离合机构DRR在结构上对称，所以其结构与操作相同。因此，以下仅对所述左差速离合机构DRL进行描述，而不再描述所述右差速离合机构DRR。
所述左差速离合机构DRL包括一个圆柱离合器箱壳52；设置在所述圆柱离合箱壳52中的多个分隔片53；以及多个离合器片54。所述圆柱离合器箱壳52在其右侧端有一个轮毂状部分52a，而该右侧端轮毂状部分52a被花键配合在所述连接环51的外周51b上。每个所述分隔片53(为一种金属圆盘构件)其外部接合到所述离合器箱壳52的内表面，这样所述分隔片53与所述离合箱壳52作为单一体一起旋转。每片所述离合器片54是一种金属圆盘构件，而一种离合器表面材料涂于该圆盘构件的每一侧。所述离合器片54一片接一片地被定位于由所述分隔片53分隔的空间内。换言之，分隔片53和离合器片54在所述轴向方向交替设置。一种圆盘状的压力板55位于所述交替设置的所述分隔片53和所述离合器片54的一侧，相对这些片向外定位。
在所述离合器箱壳52中，一个离合器轮毂56的定位于所述分隔片53、所述离合器片54和所述压力板55内部，而每个离合器片54的内部被接合到所述离合器轮毂56的外周。这样，所述离合器片54与所述离合器轮毂56作为一体一起旋转。具有其内部花键的所述离合器轮毂56设置在并花键配合到一个左侧轴60，而所述离合器箱壳52通过一个向心轴承64b和一个推力轴承74被安装在所述左侧轴60上。
所述左侧轴60的右端部分60a由一个向心轴承64a支撑，所述向心轴承64a被放置在设置在所述从动齿轮15左侧的一个轴承孔内，而所述左侧轴左侧部分通过一个球轴承70由所述左侧箱壳2L支撑。可旋转的所述左侧轴60被连接到一个后轮WR，构成所述左后车轴SRA。对于所述右侧车轴60，其左端部分由一个向心轴承64a可旋转地支撑，所述向心轴承64a置于所述中央轴21右侧设置的一个轴承孔内。
所述压力板55具有一个在所述压力板55左内侧向左突出的被推动部分55a，而一个球凸轮机构65设置与所述被推动部分55a接触。所述球凸轮机构65包括可旋转地设置在所述左侧轴60上的第一凸轮板66；一个被花键配合并装配在所述左侧轴60上的第二凸轮板68；以及许多位于许多凸轮槽66a和68a内的许多凸轮球67(参见图6A和6B)。
所述第一凸轮板66的位置由一个固定圈71在轴向上经一个推力轴承72相对于所述左侧轴60确定，因此所述第一凸轮板66受到由所述球凸轮机构65生成的推力，这将在下面进行描述。这种推力经所述凸轮球67作用于所述第二凸轮板68上，因此，所述第二凸轮板68向右移位，并向右推动所述压力片55的受推动部分55a。
在所述第一凸轮板66的外周，设置有一个具有矩形横断面、左侧向外开口的环形线圈箱壳81。所述线圈箱壳81具有环形(doughnut)形状，其中心与所述左侧轴60的旋转轴一致。所述线圈箱壳81的内圆周部分与所述第一凸轮板66的外圆周花键配合，这样所述线圈箱壳81可以与第一凸轮片66作为一体绕所述左侧轴60一起旋转。
在所述线圈箱壳81中，即由所述矩形横断面确定的、左侧开口的空间，突出地设置有一个电磁线圈80。所述电磁线圈80也具有圆环形状并覆盖有电磁线圈覆件80a，它被固定在所述左侧箱壳2L的内壁上。在所述电磁线圈覆件80a的外表面与所述线圈箱壳81的矩形横断面空间的内表面之间存在间隙，这样所述线圈箱壳81可以相对于固定不动的所述电磁线圈80旋转。
所述线圈箱壳81具有设置在所述线圈箱壳81外右端壁上的一个滑动表面81a，而一个圆盘状电枢底板(armature plate)82设置靠着所述滑动表面81a。所述电枢底板82的外周接合到所述离合器箱壳52，这样所述电枢底板82就与所述离合器箱壳52一起作为一体旋转。
在所述线圈箱壳81的内圆周壁81b上，被压配合了一个油封75，这样所述油封75的密封唇被定位接触所述第一凸轮板66的左侧面并可在其上滑动。此外，在所述电枢板82的内圆周壁上，压配合一个油栅环76，从而所述油封75、所述油栅环76和线圈箱壳81和所述电枢板82的内圆周壁确定了一个油腔(oil well)部分77。所述油腔部分77与所述线圈箱壳的滑动表面81a和所述电枢板82的滑动表面82a(即左侧表面)之间的间隙流体连通。
所述油栅环76包括一个作为芯部件的金属环和附于所述金属环的内圆周的一个橡胶唇，而所述油栅环76的内圆周端设置在所述第二凸轮板68外周附近。在这种情况中，即使当所述油栅环76和所述第二凸轮板68旋转时发生接触，由于这种接触是在橡胶与金属之间，所以不会出现噪声或出现损坏的问题。
此外，第一润滑孔61设置在所述左侧轴60中，从其右端在轴向延伸，而第二润滑孔62和第三润滑孔63设置从所述第一润滑孔61径向延伸。润滑油从一个设置在中央轴21上的次摆线泵(trochoidal pump)PT供应到所述第一润滑孔61中。该润滑油经设置在所述离合器轮毂56中的润滑孔56a从第二润滑孔62供应到所述分隔片53和所述离合器片54之间的空间，并且也经所述球凸轮机构65(经过所述第一凸轮板66和第二凸轮板68之间的空间)从第三润滑孔63供应到所述油腔部分77。因此，所述球凸轮机构65可得到很好的润滑。
所述油腔部分77中的润滑油被有效地供应到所述线圈箱壳81的滑动表面81a和所述电枢板82的滑动表面82a之间的间隙，使这些滑动表面81a和82a之间的滑动接触平稳，所以从滑动表面81a和82a的滑动接触就不可能产生噪声。
现在，描述如上所述结构的左差动离合器机构DRL的操作。
如上所述，在所述转动动力从所述传动轴PS传送到旋转驱动所述从动齿轮15的所述双曲线齿轮(hypoid gear)机构HG后，所述旋转动力通过所述连接环51被传送到所述离合器箱壳52，旋转驱动所述离合器箱壳52。在这里，当没有推力通过所述球凸轮机构65对所述压力板55作用时，即所述压力板55自由时，所述分隔片53与所述离合器箱壳52作为一体一起旋转，而所述离合器片54与所述离合器轮毂56作为一体旋转。在所述分隔片53与所述离合器片54之间没有传送动力，所以后轮WR未接受驱动力。在这种情况中，所述车辆处于其两轮驱动方式。
另一方面，当所述球凸轮机构65施加推力向右推动所述压力板55时，所述压力板55将所述分隔片53与所述离合器片54推到所述离合器箱壳52上。结果，所述分隔片53与所述离合器片54之间产生一种摩擦，现在这些片便由磨擦相互接合而一起旋转。因此，所述离合器箱壳52与所述离合器轮毂56作为一体一起旋转，将所述驱动力传送到所述后轮WR。在这种情况中，所述车辆处于其四轮驱动方式。
通过控制流经所述电磁线圈80的电流，实际上可以实现由所述球凸轮机构65在所述压力板55上施加推力的控制。当对所述电磁线圈80加电压时，在所述线圈箱壳81处生成磁力，将所述电枢板82吸引并附着于所述线圈箱壳81上。因此，所述线圈箱壳81的所述滑动表面81a和所述电枢板82的所述滑动表面82a相互滑动接触。然而，在离合器箱壳81上，作用旋转力F使所述线圈箱壳81以与所述电枢板82同样的转速旋转，从而所述电枢板82与所述离合器箱壳52一起作为一体旋转。
由于所述线圈箱壳81被连接到所述第一凸轮板66上，而所述第一凸轮板66被连接到所述左侧轴60上，这样所述线圈箱壳与所述后轮作为一体一起旋转。另一方面，所述电枢底板82被接合到被旋转连接到所述从动齿轮15的所述离合器箱壳52，这样所述电枢底板82根据所述发动机EN的旋转而旋转。很明显，当所述后轮WR的旋转速度与由所述发动机EN驱动的所述从动齿轮15的旋转速度相同时，不产生上述旋转力F。然而，如果存在旋转速度差，则产生一种旋转力F。
如上所述，如果在所述后轮WR的旋转与由所述发动机EN驱动的所述从动齿轮15的旋转之间存在旋转差时，则会产生旋转力F，作为如图6B中所示相对于所述球型凸轮机构65中第一凸轮板66旋转第二凸轮板68的力。在所述两个凸轮板66和68之间，凸轮球67设置在具有锥型表面的凸轮槽66a和68a中。因此，由于上述旋转力F，所述第二凸轮板68相对于所述第一凸轮板66旋转。通过这种相对旋转，所述第二凸轮板68如图6B中箭头A所示在轴向上向右偏移。
当所述第二凸轮板68以这种方式向右偏移时，它会向右推动所述压力板55的受推部分55a。这样，所述压力板55将所述分隔片53和所述离合器片54推向所述离合器箱壳52。结果，所述分隔片53与所述离合器片54由其之间产生的摩擦而相互接合，而将上述旋转差异最小化。在这种情况中，这些片53和54上作用的压力对应于上述旋转力F，而上述旋转力F又与吸引所述电枢板82的电磁线圈80的磁力对应。
从这可以理解，通过控制流经电磁线圈80的电流，所述左差动离合器机构DRL的离合力可以自由操作，而在所述线圈箱壳81的所述滑动表面81a上滑动所述电枢板82的所述滑动表面82a，或将所述电枢底板82附在所述线圈箱壳81上。由于有润滑油从所述油腔部分77有效供应到这些滑动表面81a和82a之间的间隙，所以这种控制可以平稳地执行。
在所述电枢板82的所述滑动表面82a被附在所述线圈箱壳81的所述滑动表面81a的情况中，如果在这些滑动表面81a和82a之间存在间隙，则会干扰那里的磁通量线，从而减小磁力的吸引力。为防止这一问题，这些滑动表面81a和82a之间的间隙被做得尽可能地小。换言之，这些滑动表面81a和82a优选地相互稳固地附着在一起。然而，由于所述电枢82具有附图中所述的圆盘形状，它可能会变形为圆锥形状，例如在生产所述电枢底板82期间经热处理后。即使这种变形极小，它也可以在这些滑动表面81a和82a之间形成间隙而弱化吸引力。在这种情况中，所述线圈箱壳81的所述滑动表面81a优选地经机械加工与可以出现变形的所述电枢板82的所述滑动表面82a匹配，而实现较好的粘附性。
现在，将描述上述动力传送装置的所述传动轴PS与后联结器之间旋转不平衡调节。首先，将描述现有技术中使用的调节方式。在装配前，对所述传动轴PS作为单个部件进行旋转不平衡测量，并在所述传动轴PS上的某一预定位置附一个配重以消除所测量的不平衡。即使经此调节后，由于很难仅通过附加配重而完全消除这种旋转不平衡，所以仍存在一些不平衡。因此，对这种剩余不平衡进行测量，并在所述传动轴PS后端设置的所述轭状法兰38的端面或外周上作出指示这种测量不平衡的第一标记。所述第一标记的方向指示所述不平衡旋转质量变大的方向。此外，在装配上述后轴装置AR前，作为单个部件的所述结合法兰30也被测量旋转不平衡，而为了消除这种不平衡，在所述结合法兰30某一预定位置钻有平衡孔。同样，即使钻有一个平衡孔，由于很难仅通过平衡孔而完全消除这种旋转不平衡，所以仍存在一些不平衡。因此，测量钻孔后遗留的这种不平衡，并在所述结合法兰30的端面或外边周上作出指示这种测量不平衡的第二标记。所述第二标记的方向例如指示所示不平衡旋转质量变小的方向。经过这些调节后，将所述装置AR和所述轭状法兰38装配在一起。
那么，被装配在所述后车轴装置AR中的所述结合法兰30和已被调节消除如上不平衡的所述传动轴PS被所述紧固螺栓35相互连接在一起。在这种情况中，所述结合法兰30相对于所述轭状法兰38旋转并定位，以便所述第一标记与所述第二标记相互间最接近。如上所述，所述第一标记指示所述不平衡旋转质量变重的方向，而所述第二标记指示所述不平衡旋转质量变轻的方向。在这种连接中，两个部件剩余不平衡彼此间相互消除，作为一个整体减小了所述不平衡。
以下将详细描述第一标记和第二标记的旋转定位(相位匹配)。图7-9示意性地描述了根据现有技术的旋转定位方法，而图10-14示意性地描述了根据本发明的旋转定位方法。图7-14为所述结合法兰30的端面视图，这些视图与沿图3中V-V线的图5中所示内容相似。在图5中，所述端面显示为矩形形状，但这仅是一种实例。所述端面的形状并不重要，所以在以下实施例中，参照图7-14，所示端面显示为圆型。
在图7A中，箭头W1表示作为一个单一部件的所述传送轴的旋转质量变重的方向，而第一标记33在所述轭状法兰38的外圆周表面上的重点上绘制。在图7B中，箭头W2表示作为一个单一部件的所述结合法兰30的旋转质量变重的方向，而第二标记39在所述结合法兰30的外圆周表面上的轻点上绘制。此外，图8和图9显示了在所述结合法兰30和所述轭状法兰38相互连接后所述第一标记33与所述第二标记39的位置，而箭头W3指示所述合成不平衡，它是所述两个法兰30和38的单一不平衡组合的结果。如上所述当所述第一标记33与所述第二标记39相互最接近时，所述组合不平衡W3就变得最小。
作为一种现有技术的旋转定位，存在一种装配所述部件的方法，以将所述第一标记33与所述第二标记39定位于某一预定角度的范围或相位内，所述预定角度为产生某个最大可允许合成不平衡W3的所述第一标记33与所述第二标记39之间的角度。在实现这种旋转定位中，当装配工人(即工人)将用于插入紧固螺栓35的所述螺栓孔32a匹配以将所述传动轴的轭状法兰38与所述结合法兰30连接时，他必须确定所述第一标记33与所述第二标记39之间相位差在预定角度内。然而，由于没有指示所述第一标记33与所述第二标记39之间的相位差有多大，所以现有技术方法的所述旋转定位的偏差(相位偏差)会很大。为了消除所述旋转定位的偏差(相位偏差)，传统地，分别确定接近所述第一标记33和所述第二标记39的所述螺栓孔32a，然而将这些螺栓孔32a彼此相互匹配以紧固。然而，即使利用这种方法，也没有可用的指示将哪个接近的螺栓孔32a用作最近的螺栓孔以紧固。对于四个螺栓孔32a的情况，最接近的螺栓孔之间的相位差为90度(＝360/4)。如图8所示，角a1(正角)和角a2(负角)能分别在最大+90度和-90度的范围内产生偏差。因此，所述合成不平衡就可能相应地很大(比较如图8A和8B所示的合成不平衡W3)。
与之不同，图9和图10显示了根据本发明的第一实施例。在图9A中，与现有技术方法一样，箭头W1表示作为一个单一部件的所述传送轴的旋转质量变重的方向，而第一标记33在所述轭状法兰38的外圆周表面上的重点上绘制。另一方面，在图9B中，箭头W2表示作为一个单一部件的所述结合法兰30的旋转质量变重的方向，而第二标记139在所述结合法兰30的外圆周表面上的轻点上绘制。在这种情况中，所述第二标记139为一种覆盖如图所示由某一预定角度确定的区域的带状标记。由于在当前实施例中四个螺栓孔32a被均匀定位，所以该角度设置为a3＝±45度。一般而言，在n个螺栓孔32a均匀设置的情况中，所述角度设置在a3＝±360/2n度。以此方法通过在所述结合法兰30上扩展所述第二标记139的角度范围，该标记变得更大，在更宽的范围内表示所述相位差。因此，装配工人可以轻易地区分这种角度相位，而容易地将所述第一标记33定位在所述带状第二标记139上，从而使装配过程轻松并可提高装配精度。此外，由于所述第二标记139的角度区域为±45度，所述相位偏差的最大值也为±45度。相应地，所述合成不平衡W3与现有技术方法相比会相当小。图11A和11B更详细的显示了对于所述合成不平衡W3，本发明的效果与现有技术效果的不同。图11A显示了在上述现有技术中可能出现的最大相位偏差(±90度)时所述合成不平衡W3，而图11B显示了在根据本发明的当前实施例中可能出现的最大相位偏差(±45度)时所述合成不平衡W3。在现有技术中，例如，如果不平衡W1和不平衡W2在数值上相同，则合成不平衡W3是每个部件不平衡的1.41倍。与之形成对比，在根据本发明的当前实施例中，如果不平衡W1和不平衡W2如上述情况在数量上相同，则合成不平衡W3是每个部件不平衡的0.76倍。因此，当前实施例中预计的合成不平衡W3的最大值是现有技术预计值的0.54(＝0.76/1.41)倍。很明显，具有很大的减小。
以下将参照附图12和13描述本发明的第二优选实施例。在图12A中，与现有技术方法一样，箭头W1表示作为一个单一部件的所述传送轴的旋转质量变重的方向，而第一标记33在所述轭状法兰38的外圆周表面上的重点上绘制。另一方面，在图12B中，箭头W2表示作为一个单一部件的所述结合法兰30的旋转质量(rotating mass)变重的方向，而第二标记239在所述结合法兰30的外圆周表面上的轻点上绘制。该第二标记239包括一对带状标记239a和239b，每个标记如图所示从所述预定角度区域各个边界向内延伸某一特定长度。所述两个标记239a和239b之间包含的角度设置在a4＝±45度。然而，在这种情况中，所述两个标记239a和239b之间包含的角度范围可认作覆盖所述预定角度范围的第二标记239(参照图12B和13)。因此，在区分所述角度相位精度方面，当前实施例可以取得上述第一实施例同样的效果，即易于装配且减小了所述相位偏差，并且由于作为标记239a和239b实际描绘的区域比前述实施例小，从而实现减小了标记第二标记239的颜料用量的另一特点。这里，如果在构成所述每二标记239的这些带状标记239a和239b之间另外设置一个中央标记239c，而所述第二标记作为一个整体在装配过程中的可视性将得以提高到几乎与以带标记整个区域几乎相同的水平。
图14显示了作为上述第二实施例修改实例的第三实施例，所以它仅显示了作为单一部件的所述结合法兰30的不平衡情况，其标记的方式与图12B中所示不同。对于其它元件，均参照图12A和图13。这里显示的第二标记339包括一对带状标记339a和339b，每个标记如第二实施的第二标记239从所述角度区域的各个边界设置向内，而所述预定角a5也是±45度。然而，在当前实施例中，每个标记339a和339b均从所述角度区域的各个边界向外过多延长了某一长度l。换言之，所述标记的绘制超出了所述角度区域a5，即使在实际的标记过程中所述绘制区域出现偏差，也不会使所述由第二标记339标记的角度区域意外地变得更小。这样，尽管绘制过程不精确，也可以避免在装配过程中，第一标记33(参考图12A和图13)未进入所述第二标记339角度范围内的意外。
在上述实施例中，具有某一角度区域的带状第二标记通常设置在所述结合法兰30上。然而，角度区域的设置应该不局限于第二标记在所述结合法兰30上。所述轭状法兰38可以设置有第二标记，所述第一标记和所述第二标记中之一给出一个角度区域。然而，所述结合法兰30优选地设置一个具有如上述实施例中所述角度区域的一个标记，这是由于设置具有某一角度区域的标记可以在装配中提高可操作性。在将所述传送轴PS连接到所述轴装置AR的过程中，首先，将所述轴装置AR装配在所述车辆中，所述结合法兰30上的标记面向下；然后当所述传动车轴PS被旋转时，将所述轭状法兰38上的标记与所述结合法兰上的标记区域匹配。对于此过程，具有某一角度区域的带状标记设置在所述结合法兰80上时可视性更好。同样，原因在于所述传动轴PS的旋转不平衡通常在其被装配到车辆中后被纠正。另一方面，由于所述轴装置AR的结构复杂，在所述轴装置AR被装配到所述车辆中后，很难纠正所述车轴装置AR的所述旋转不平衡，最好不这样作以免污染该装置。因此，当所述车轴装置AR的所述结合法兰30具有圆形形式(form)以覆盖所述轭状法兰38时，所述传送轴PS的所述轭状法兰38优选地具有包括某种减重孔的形式，虽然这些形式未在附图中显示。对于这种结构，具有某一角度区域的带状标记优选地设置在所述车轴装置的所述结合法兰30上。
虽然上述描述是对所述后联结器RC作出的，但对所述前联结器FC的结构也一样。
图15显示了作为本发明另一实施例的后车轴装置。该车轴装置与上面描述的图2-5中所示的轴装置近似，唯一的不同之处在于它具有一个不同的结合法兰90以及用于所述结合法兰90的不同连接结构。其它部件与前述实施例的相同，所以同样的部件被给出同样的标号并省去描述。
图2-5中所示的结合法兰30通过花键31a被连接到由所述圆锥滚柱轴承13a和13b可旋转地支撑的所述小齿轮轴12。因此，几乎不存在所述不平衡。然而，由于所述结合法兰30具有对应于所述花键31a的间隙(齿隙)的旋转松动，所以可能从所述旋转不平衡产生某种振动。与之不同，图15中所示的所述结合法兰90包括一个凸台部分91，其后端91a轴向向内延伸，而所述后端91a由圆锥滚柱轴承13a’旋转支撑。由于所述结合法兰90直接由所述圆锥滚柱轴承13a’支撑，所以所述结合法兰90不可能产生振动。
在上述后轴装置AR中，所述左、右后差动离合器机构DRL和DRR被分别定位于组成所述双曲线齿轮机构HG的从动齿轮15的左侧和右侧。然而，如图16中所示，在所述双曲线齿轮机构HG前，可以旋转设置一个根据本发明的电磁离合器机构。在图16中，与图1中所述动力传动系统同样的部件分别具有同样的标号，并省去说明。
在图16中所示的动力传动系统中，构成一个2-4切换机构CT的电磁离合器机构被旋转定位于所述后联结器RC和所述双曲线齿轮机构HG之间。所述2-4切换机构CT被用于将所述传动轴PS的动力传动切断或连接到所述双曲线齿轮机构HG，以用于分别建立两轮驱动方式或四轮驱动方式。然后，自所述双曲线齿轮机构HG的动力被所述后差速机构DR分解，而被传送到所述左、右后轮WR。所述后差速机构DR可包括现有技术的通用机构，或可以包括上述左、右后差动离合器机构DRR andDRL。
如上所述，根据本发明的所述连接结构和连接方法可有效抵销所述动力轴与所述结合法兰的旋转不平衡。为了提高所述抵销效果，将一个标记设置在这些部件中的一个上覆盖环绕所述旋转轴的某一预定角度区域，而另一种标记设置在另一个上。对于这种连接，后一种标记设置在前一种标记的角度区域内。采用这种连接结构和连接方法，由于具有某一角度区域的大标记(很容易看到)由另一个用来定位所述旋转部件的标记匹配，从而提高了区分所述角度相位的精度。对于采用n个紧固螺栓的情况，所述角度区域仅具有大约从+360/2n到-360/2n度范围内的相位偏差。因此，根据本发明的所述连接结构和连接方法可高效抵销所述旋转不平衡而利用这种抵消将不平衡减到最小。
虽然本发明通过上述描述介绍的，但很明显本发明具有多种方式的变化。这种变化并不能被视为背离本发明的精神与范围，而所有这种对于本领域所属技术人员很明显的修改应包括在下述权利要求的范围内。
相关申请当前申请要求2003年12月12日提出的日本专利申请No，2003-414238的权益，其在这里作为参考。
权利要求
1.一种用于动力传动装置的连接结构，所述动力传动装置包括传送旋转驱动力的传动轴；以及连接到所述传动轴并传送所述旋转驱动力的旋转传送装置，所述连接结构用于连接所述传动轴和所述旋转传送装置；其中用于指示所述传动轴旋转不平衡方向的第一标记设置在所述传动轴上，而用于指示结合法兰旋转不平衡方向的第二标记设置在所述结合法兰上，所述结合法兰将连接到所述旋转传送装置处的所述传动轴；在由所述第一标记和所述第二标记指示的所述旋转不平衡的方向中，一个方向设置为沿其旋转质量变大的方向，而另一个被设置为沿其旋转质量变小的方向；此外，所述第一标记和所述第二标记中的一个设置在具有绕轴的预定角度的角度区域；并且根据所述第一标记和所述第二标记，所述传动轴和所述结合法兰被相互连接。
2.根据权利要求1所述的连接结构，其中如果n个螺栓孔被用于连接所述传动轴和所述结合法兰，则所述角度区域被设置为大约从+180/n到-180/n度。
3.根据权利要求2所述的连接结构，其中设置在所述预定角度区域的所述第一标记或所述第二标记将全部所述角度区域标记为带。
4.根据权利要求2所述的连接结构，其中设置在所述预定角度区域的所述第一标记或所述第二标记将从所述角度区域的每个边界向内预定长度标记为带。
5.根据权利要求4中所述的连接结构，其中设置在所述预定角度区域的所述第一标记或所述第二标记还包括设置在所述预定角度区域中央部分的标记。
6.根据权利要求2所述的连接结构，其中设置在所述预定角度区域的所述第一标记或所述第二标记被设置为向外超出所述预定角度区域每个边界过多伸延固定长度。
7.根据权利要求6所述的连接结构，其中设置在所述预定角度区域的所述第一标记或所述第二标记还包括设置在所述预定角度区域中央部分的标记。
8.一种用于动力传动装置的连接方法，所述动力传动装置包括传送旋转驱动力的传动轴；以及连接到所述传动轴并且传送所述旋转驱动力的旋转传送装置，所述传动轴和所述旋转传送装置通过所述连接方法彼此连接，所述方法包括；测量作为单一部件的所述传动轴的旋转不平衡的方向；提供给所述传动轴指示作为单一部件的所述传动轴的旋转不平衡方向的第一标记；测量作为单一部件的结合法兰的旋转不平衡的方向，所述结合法兰将连接到所述旋转传动装置处的所述传动轴；提供给所述结合法兰指示作为单一部件的所述结合法兰的旋转不平衡方向的第二标记，由所述第一标记和第二标记指示的所述旋转不平衡的所述方向中的一个被设置为沿其旋转质量变大的方向，另一个设置为沿其旋转质量变小的方向，并且所述第一标记和所述第二标记之一被设置在具有绕轴预定角度的角度区域；并且对所述传动轴和所述结合法兰旋转定位，以便设置在所述预定角度区域的所述第一标记和所述第二标记之一与另一个汇合，从而连接所述传动轴和所述结合法兰。
9.根据权利要求7所述的连接方法，还包括如果n个螺栓孔被用于连接所述传动轴和所述结合法兰，则所述角度区域被设置为大约从+180/n到-180/n度；且定位所述螺栓孔，以便设置在所述预定角度区域的所述第一标记和所述第二标记中的所述一个与所述另一个汇合。
10.根据权利要求8所述的连接方法，还包括在全部所述角度区域，将设置在所述预定角度区域的所述第一标记或所述第二标记标记为带。
11.根据权利要求8所述的连接方法，还包括在从所述角度区域的每个边界向内预定长度，将设置在所述预定角度区域的所述第一标记或所述第二标记标记为带。
12.根据权利要求11所述的连接方法，其中设置在所述预定角度区域的所述第一标记或所述第二标记还包括设置在所述预定角度区域中央部分的标记。
13.根据权利要求9所述的连接方法，还包括以向外超出所述预定角度区域每个边界过多伸延固定长度的形式，标记设置在所述预定角度区域的所述第一标记或所述第二标记。
14.根据权利要求13所述的连接方法，其中设置在所述预定角度区域的所述第一标记或所述第二标记还包括设置在所述预定角度区域中央部分的标记。
全文摘要
根据本发明，用于指示传动轴旋转不平衡方向的第一标记设置在所述传动轴上，而用于指示结合法兰旋转不平衡方向的第二标记设置在所述结合法兰上，所述结合法兰被连接到在旋转传送装置处的所述传动轴。由第一标记和第二标记指示的所述旋转不平衡的所述方向之一被设置为沿所述旋转质量变大的方向，而另一个被设置为沿所述旋转质量变小的方向，而所述第一标记和第二标记之一被设置在某一绕某个轴预定角度的角度区域上。
文档编号B60K17/22GK1626849SQ20041010075
公开日2005年6月15日 申请日期2004年12月13日 优先权日2003年12月12日
发明者国井力也, 杉浦泰史 申请人:本田技研工业株式会社