用于增加强度和疲劳寿命的锥形小直径花键的制作方法

本公开总体上涉及用于机动交通工具(motor vehicle，机动车辆)的轴组件，并且更具体地，涉及具有花键连接的轴组件，该花键连接用于将轴接合到从动构件和/或用于将驱动构件接合到轴组件的从动轴。

背景技术：

1、汽车轴组件应用(诸如传动系轴应用)包括半轴(shaft、axle)应用，通常经由直花键连接将半轴的端部连接到从动构件，诸如等速接头(joint)的内座圈。如图6a-图6c所示，直花键连接包括：轴1，该轴具有在下文中被称为阳花键2的外花键；以及壳体3，该壳体诸如是等速接头(cvj)的内座圈，具有在下文中被称为阴花键4的内花键。阳花键2由纵向延伸的直阳齿5形成，其中阳齿5与轴1的纵向轴线6平行地延伸。阳齿5具有小直径(minordiameter)a和大直径(major diameter)b，其中，小直径a和大直径b沿着它们的整个轴向延伸长度具有相应的恒定直径。同样，阴花键4具有被布置成与纵向轴线6平行延伸的阴齿7，该阴齿具有小直径c和大直径d，其中，小直径c和大直径d沿着它们的整个轴向延伸长度具有相应的恒定直径。尽管形成在阳花键2与阴花键4之间的直花键连接有效地传递扭矩负载并将轴1相对旋转地固定到内座圈3，但是为了确保在花键连接上提供足够的扭转强度和扭转疲劳寿命以防止由此形成的接头过早失效，已知的是使轴1和内座圈3具有增大的尺寸以增加接头的扭转强度。还已知的是，与相对减小的、较短长度的直花键接头相比，直花键接头的增加的、较长的长度提供了减小的扭转剪切，从而增加了扭转疲劳寿命。因此，为了减小沿着接头的扭转剪切应力以保持轴1与壳体3的固定附接，已知的是提供具有增加的轴向延伸长度l的接头。尽管提供具有增加的尺寸和长度l的直花键接头减小了扭转剪切应力，但它具有缺点。特别地，花键接头的增加的尺寸和长度增加了轴组件的整体尺寸和重量，这又降低了燃料效率并且需要更多的空间(当考虑交通工具的最佳设计和性能时，这通常是非常重要的)，同时还增加了成本并降低了燃料效率。需要一种具有花键接头的轴组件，该花键接头满足或超过扭转强度和扭转应力要求以提供长且有用的扭转疲劳寿命，同时还具有减小的尺寸和花键长度，从而导致减小的重量、减小的尺寸的轴组件，因此增强了机动交通工具的设计和性能，同时降低了其总成本。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种用于将轴组件的第一轴联接到轴组件的第二轴的半轴组件，其克服了上面关于已知阻尼联接器讨论的至少一些缺点。

2、本公开的另一目的是提供一种柔性联接组件(flex coupling assembly)，该柔性联接组件在使用中坚固且耐用，并且在制造和组装中是经济的。

3、本公开的另一目的是提供一种柔性联接组件，该柔性联接组件将轴向刚度和扭转刚度与弯曲刚度分离(decouple)，从而允许在设计上具有更大的自由度，以调节第一轴与第二轴之间的分离性能。

4、本公开的另一目的是提供一种柔性联接组件，该柔性联接组件提供了调节柔性联接组件的弯曲刚度而不影响柔性联接组件的扭转刚度和轴向刚度以及噪声和振动阻尼性能的能力。

5、本公开的另一目的是提供一种柔性联接组件，该柔性联接组件提供了调节柔性联接组件的扭转刚度而不影响柔性联接组件的弯曲刚度和轴向刚度以及噪声和振动阻尼性能的能力。

6、本公开的另一目的是提供一种柔性联接组件，该柔性联接组件提供了调节柔性联接组件的轴向刚度而不影响柔性联接组件的弯曲刚度和扭转刚度以及噪声和振动阻尼性能的能力。

7、根据目的和优点，本公开的一方面提供了一种机动交通工具轴组件，该机动交通工具轴组件包括在相对端之间沿着纵向轴线延伸的轴，其中该轴具有与相对端中的至少一个相邻的阳花键。机动交通工具轴组件还包括壳体，该壳体具有围绕纵向轴线延伸的通孔，其中通孔具有阴花键，该阴花键被配置为用于与阳花键啮合接合，以防止轴与壳体之间的相对扭转运动。阳花键和阴花键中的至少一个包括相对于纵向轴线倾斜延伸的锥形花键。该锥形花键减小了阳花键与阴花键之间形成的接头上的扭转剪切应力，从而允许机动交通工具轴组件的整体尺寸、重量和成本最小化。

8、根据本公开的另一方面，锥形花键具有大直径和小直径，其中，小直径在纵向方向上恒定地(constantly，不断地)变化。

9、根据本公开的另一方面，大直径沿着锥形花键的长度是恒定的。

10、根据本公开的另一方面，阳花键和阴花键可形成为均具有非锥形区域，该非锥形区域具有恒定的小直径。

11、根据本公开的另一方面，阳花键和阴花键可均具有用于布置成彼此啮合接合的锥形花键。

12、根据本公开的另一方面，阳花键的锥形花键的小直径在锥形花键的一端处具有与相对端中的至少一个成近侧关系的第一小直径，并且在锥形花键的相对端处具有与相对端中的至少一个成远侧关系的第二小直径，其中，第一小直径小于第二小直径。

13、根据本公开的另一方面，阴花键的锥形花键的小直径具有第一小直径和第二小直径，其中阴花键的第一小直径小于阴花键的第二小直径，其中，阴花键的第一小直径被配置为用于与阳花键的第一小直径固定的啮合接合，并且阴花键的第二小直径被配置为用于与阳花键的第二小直径固定的啮合接合。

14、根据本公开的另一方面，阳花键和阴花键的锥形花键的大直径是恒定的。

15、根据本公开的另一方面，轴是传动系的半轴。

16、根据本公开的另一方面，壳体是等速接头的内座圈或支架(spider)。

17、根据本公开的另一方面，提供了一种等速接头组件。等速接头组件包括在相对端之间沿着纵向轴线延伸的半轴。该半轴具有与相对端中的至少一个相邻的阳花键。等速接头组件还包括等速接头，该等速接头具有内座圈、外座圈以及在内座圈与外座圈之间的多个滚子。内座圈具有围绕纵向轴线延伸的通孔。通孔具有阴花键，该阴花键被配置为与半轴的阳花键啮合接合，以防止半轴与内座圈之间的相对旋转，其中，阳花键和阴花键中的至少一个具有锥形小直径。

18、根据本公开的另一方面，等速接头组件的阳花键和阴花键中的每个具有锥形小直径。

19、根据本公开的另一方面，等速接头组件的阳花键和阴花键中的每个具有恒定的大直径。

20、根据本公开的另一方面，等速接头组件的阳花键和阴花键中的每个具有锥形小直径。

21、根据本公开的另一方面，等速接头组件的阳花键和阴花键的锥形小直径均在纵向方向上恒定地变化。

22、根据本公开的另一方面，等速接头组件的阳花键和阴花键中的每个具有纵向延伸区域，该纵向延伸区域具有被配置为用于彼此径向对准、啮合接合的恒定的小直径。

23、根据本公开的另一方面，具有恒定小直径的所述阳花键的纵向延伸区域位于相对端中的至少一个与阳花键的锥形小直径之间。

24、根据本公开的另一方面，提供了一种减小等速接头组件的花键接头上的扭转剪切应力的方法。该方法包括提供在相对端之间沿着纵向轴线延伸的轴，并提供与相对端中的一个相邻的阳花键。此外，提供具有通孔的内座圈，该通孔具有阴花键，该阴花键被配置为用于与阳花键啮合接合，以防止轴与壳体之间的相对旋转。此外，提供具有锥形花键的阳花键和阴花键中的至少一个。

25、根据本公开的另一方面，该方法还可包括提供具有锥形小直径和恒定大直径的锥形花键。

26、根据本公开的另一方面，该方法还可包括提供具有锥形花键的阳花键和阴花键中的每个。

27、鉴于以下结合附图的描述，这些和其他目的、优点和特征对于本领域普通技术人员将变得显而易见。