技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于车辆驱动轴的接头(诸如，
传动轴的
等速万向节)的油脂留置组件以及一种包括该油脂留置组件的接头组件。
背景技术
[0002] 出于安全原因，用于
机动车辆的传动轴组件通常设计成具有碰撞功能，所述碰撞功能允许轴组件在
正面碰撞时纵向塌缩，所述传动轴组件相对于CVJ(等速万向节)纵向定向。这些组件还需要适当密封，所述适当密封抵制
润滑油泄露，并且一方面与外界
水和灰尘隔离开而另一方面作为通
风系统。所有这些要求使得构造传动轴组件变得复杂。
发明内容
[0003] 根据本发明的一个方面，油脂留置组件包括油脂留置和
通风盖，所述油脂留置和通风盖具有外环形边沿，所述边沿
定位在CVJ的外环的内径段上。该边沿具有环形凹部。外环包括：径向抵接肩，所述径向抵接肩向内径向延伸并且限定了盖的边沿的轴向端部
位置；和径向环形肋状件，所述径向环形肋状件从内径段延伸。当盖处于轴向端部位置中时，所述肋状件部分填充了边沿的环形凹部。肋状件和边沿中的环形凹部之间的相互作用在正常车辆运转和CVJ组装期间提供对盖的牢固留置，但允许CVJ部件在超过预定
力时使得盖移位。
[0004] 边沿的环形凹部可以具有半椭圆截面或者半圆截面。肋状件可以具有径向最靠内的脊状部，所述脊状部以干涉配合的方式接合边沿的环形凹部。例如，肋状件可以具有非对称轮廓，所述非对称轮廓具有：第一轴向部分，所述第一轴向部分形成斜坡部；和第二轴向部分，所述第二轴向部分与第一轴向部分相对并且形成止动表面，其中，较之斜坡部，止动表面相对于轴向方向形成了更陡峭的
角度。
[0005] 为了增强边沿的
密封性能，斜坡部可以形成凸弧，其中，凸弧的
曲率对应于环形槽的部分曲率。
[0006] 在斜坡部远离抵接表面布置在环形肋状件上的方案中，环形肋状件在将盖插入外环中时能够卡扣到环形凹部中。
[0007] 根据本发明的另一个方面，盖还可以包括：中央部分，所述中央部分具有中空空气腔，所述中空空气腔横过盖在两个径向延伸壁之间延伸；轴向孔，所述轴向孔穿过所述两个径向延伸壁中的一者；和径向环形槽，所述径向环形槽与中空空气腔连通。
[0008] 盖可以具有下述布置方案：通风管从CVJ的内部部件通往包围盖的整个圆周的径向环形槽。由此，可以通过CVJ外环中的至少一个径向钻孔在管状轴的任何角度位置处在环形槽的轴向区域中建立与外界的连接。因此本发明既包含整合到盖中的
通风系统又包含针对传动轴组件的碰撞特征件，从而不需要针对这些特征的两个独立系统。
[0009] 通过提供在盖的轴向中心与CVJ的内部部件连通的通风孔将油脂留置在传动轴组件中、在CVJ的外环内部，从而不受盖定向影响地确保通风孔从不处于管状轴的底部处。边沿因此形成了沿着盖的整个圆周的密封。
[0010] 在这种构造中，盖将用作通风系统，提供了针对CVJ的油脂留置并且允许碰撞优化。
[0011] 结合
附图从优选
实施例和所附
权利要求的以下描述中，本发明的其它益处和优势对于本发明所涉及的领域中的技术人员而言变得显而易见。
附图说明
[0012] 在附图中：
[0013] 图1是以轴向截面平面示出的传动轴组件的径向图，示出了在正常车辆运转期间的传动轴组件的各部件；
[0014] 图2是作为图1中示出的传动轴组件的一部分的外环的截面细节图；
[0015] 图3是图1的外环的在与图2相同的视图中的截面细节图，所述外环保持油脂留置和通风盖；
[0016] 图4是以轴向截面平面示出的图1的外环、油脂留置和通风盖的径向细节图；
[0017] 图5是以径向截面平面示出的图1的外环、油脂留置和通风盖的轴向细节图；
[0018] 图6是以第一透视图示出的图4和图5的油脂留置和通风盖的细节，其示出了盖的两面中的一面；
[0019] 图7以第二透视图示出了图4和图5的油脂留置和通风盖，示出了盖的两个面中的另一个面；
[0020] 图8是沿着相反方向观察的以与图5相同的径向平面示出的油脂留置和通风盖的截面图；
[0021] 图9是油脂留置和通风盖的侧视图；
[0022] 图10示出了车辆碰撞期间位于第一类型的传动轴组件内部的图6的油脂留置和通风盖；
[0023] 图11示出了车辆碰撞之后位于第一类型的传动轴组件内部的图6的油脂留置和通风盖；
[0024] 图12示出车辆碰撞之后位于第二类型的传动轴组件内部的图6至图9的油脂留置和通风盖。
具体实施方式
[0025] 附图仅仅为了阐释而并不旨在限制本发明的范围。
[0026] 图1示出了在正常车辆运转期间应用于传动轴组件内的盖10。盖10被按压在传动轴CVJ的外环12内部。CVJ的内部接头部件保持在外环12内并且由盖10密封。
[0027] 盖10将CVJ的内部接头部件14(诸如短轴16、内环18、滚珠隔离圈20和滚珠)与传动轴(附图中未示出)的管状轴部分分离开。防尘罩24密封短轴16和外环12之间的间隙以防止污染。
[0028] 盖10具有环形边沿26，所述环形边沿26被按压到传动轴CVJ的外环12的凹陷的内径段中并且轴向抵接径向抵接肩28，所述径向抵接肩28在示出的组装位置中从内径段向内延伸。边沿26在外环12中的留置通过将边沿26中略微径向的环形凹部30放置在外环12中的环形肋状件60上来实现。
[0029] 形成中空空气腔32的轴向区域轴向毗邻边沿26，所述空气腔径向横过盖10的整个宽度、在邻近内部接头部件14的第一径向壁34与远离内部接头部件14的第二径向壁36之间延伸。中空空气腔32在两个径向端部处开口并且终止于环形槽38，所述环形槽围绕盖10的整个圆周延伸。至少一个径向通风孔40布置在外环12中、在与中空空气腔32轴向重叠的区域中，优选地在与环形槽38一致的轴向位置中。将结合下文的图4至图9来描述中空空气腔32的其它细节。
[0030] 盖10因边沿26的密封性能而将油脂留置在外环12内部，与此同时允许空气排到外部。为了允许通风，轴向通风孔42位于第一径向壁34中央。通风孔42建立了从外环12的容纳内部接头部件14的内部空间到中空空气腔32的
流体连通。由于通风孔42的径向中央位置，因此通风孔42一直高于外环12的底部，而不受盖10的角度方向影响。
[0031] 一方面，允许排气进入中空空气腔32中并且通过中空空气腔32的径向开放端部进入径向环形槽38中，所述径向环形槽38环绕盖10的整个圆周延伸。然后，空气通过外环12的至少一个通风孔40通到大气。这允许
大气压力通气并且防止在内部接头部件14的区域与大气之间出现压差，否则这可能导致污染物引入，污染物继而会有损CVJ的使用寿命。
[0032] 图2和图3更加详细示出了外环12的环形肋状件60和盖10的边沿26的环形凹部30。图2示出了在盖10没有插入外环12中时外环12的细节。环形肋状件60具有类似鱼鳍的轮廓，因为其具有以不同的倾角将两个侧部分开的脊状部62。
[0033] 在面向内部接头部件14的侧部上，肋状件60以基本等于直角的角度从外环12突出。肋状件60的这个侧部是止动表面64，用于防止盖10移动离开组装位置。由物理性能和组装好的CVJ的相互作用以及进一步地由盖10的弹性和塑性
变形性能来确定止动表面64的精确角度。例如，如果盖10由具有低弹性的硬材料制成，则止动表面64的突伸角度可以较小，而较软或者较有弹性的盖10可能需要直角或者钝角(从而导致外环轮廓的凹入结构)。因此，选择止动表面64的角度，以允许在发生碰撞事件时以由内部接头部件14施加在盖10上的预定力将盖10从其组装位置移出。
[0034] 在远离径向肩28的侧部上，肋状件60具有斜坡状斜部。斜部可以部分地由弧66形成，其中，弧的曲率匹配边沿26的环形凹部30，以易于组装且增强边沿26与外环12之间的密封。弧66在将盖10插入外环12中期间还具有斜滑功能。弧66的斜率允许边沿26凭借弹性变形通过肋状件60直到肋状件60卡扣到环形凹部30中为止。在脊状部62附近，弧66可以略微变直，以有助于与边沿26的环形凹部30干涉配合，如图3所示。肋状件60的脊状部62增加了正常运转期间的留置。
[0035] 图3示出了与图2相同的细节，但是盖10处于组装位置中。边沿26的面向内部接头部件14的轴向端部搁置在外环12的径向肩28上，所述径向肩28确定盖10在所示出的CVJ的组装位置中的轴向位置。外环12的环形肋状件60和边沿26的环形凹部30轴向对准，并且肋状件60的弧66的轮廓与环形凹部30的一部分对准，以增强盖10的圆周对外环12的密封。
[0036] 在肋状件60的脊状部62附近，肋状件60的轮廓和凹部30的轮廓彼此干涉，使得肋状件60的脊状部62使其自身钻入到凹部30的底部中并且经由干涉配合将盖10固定在组装位置中。在将盖10放置在组装位置中之前，凹部30的底部限定了盖的局部直径，所述局部直径大于脊状部62的直径。因为外环12由金属制成而盖10由塑料制成，所以肋状件60的脊状部62使得凹部30的底部塑性变形。
[0037] 在图4至图9中，示出了盖10的其它细节。在附图中标示出了虚拟
坐标系的轴x、y、z，以图解各附图的相应视角。
[0038] 盖10中的中空空气腔32的体积足够尺寸大，以确保在相关机动车辆运转期间水不会在CVJ变热然后快速冷却的情况中例如通过水浸入而进入内部接头部件14的空间中。水的冷却效果导致内环中的空气收缩并且产生
真空。在这种情形中，快速淬火可能导致水被吸入盖10中。通过在盖10的内部中空空气腔32中设置足够大的体积来使得侵入的任何水将保持低于轴向通风孔42，吸入的水被留置在中空空气腔32中并且不会穿过通风孔42抵达内部接头部件14。中空空气腔32的精确体积取决于预期的
温度差和传动轴组件的物理性能(诸如，封闭的空气体积)。通风孔42的中央位置确保通风孔42从不位于中空空气腔32的底部处，而不受盖10在传动轴组件内部的角度定向的影响。因此，聚集在中空空气腔32底部处的任何水不能流入到内部接头部件14的区域中。替代地，如果通风孔40中的一者布置在外环12的底部附近，则水可以通过外环12中的径向通风孔40逃逸到大气中。通过在升高位置处设置另一通风孔40确保通过设置空气路径将侵入的水排出，所述空气路径在排放期间使得中空空气腔32内部的压力均衡。
[0039] 如图4所示，形成中空空气腔32的轴向区域轴向毗邻边沿26。在中空空气腔32内部，两组中空通道44和46在盖10的径向宽度的一半上平行延伸，如图5和图8所示。每组中空通道44和46通过一组平行壁48和50而彼此分离开，所述一组平行壁48和50布置成使得盖10的径向中心没有被壁堵塞，如图5所示。第一组平行壁48相对于第二组平行壁50侧向偏置。两组平行壁48和50终结于盖10的轴向延伸的中央平面处。由于两组平行壁48和50的侧向偏置，因此两组中空通道44和46在中空空气腔32内彼此连通并且形成了侵入的水的迷宫。中空通道44和46在它们的外径向端部处开口。壁48和50的端部部分中的径向环形槽38围绕盖
10的整个圆周延伸。轴向通风孔42居中地位于第一径向延伸壁34中，所述第一径向延伸壁
34界定了边沿26附近的轴向端部处的中空通道。通风孔42建立通向中空通道44和46的迷宫的轴向连通。
[0040] 如图6详细所示，
支撑边沿26的增强
腹板52可以布置在第一径向壁34的面上。这些腹板52的厚度以及径向尺寸和轴向尺寸可设置成满足关于将边沿26与盖10的中央部分分离开或者如结合图10至图12更加详细地解释的那样分离开边沿26所需的沿着箭头(以下附图示出)的
阈值力54的要求。
[0041] 如图7所示，盖10的第二径向壁36可以仅仅具有平面表面。第二径向壁36的外径类似于但是不大于边沿26的外径。
[0042] 现在参照图10至图12，盖10可以应用在通过
焊接连结到管状传动轴58的CVJ外环12中。
[0043] 在如图10和图11所示的传动轴组件的第一示例中，传动轴组件的管状传动轴58经由焊接点56连接到外环12。如图所示，焊接点56具有
焊缝，所述焊缝从轴的内径既径向向外又径向向内延伸，这通常发生在
摩擦焊接处理中。
[0044] 为了防止干扰盖10的轴向移动，需要加工焊接点56的焊缝。为了仍允许在正面撞击过程中纵向塌缩而同时不必在内部加工焊接点56，盖10构造成仅仅有限程度地承受内部接头部件14沿着一定方向的轴向移位。
[0045] 图10示出了在车辆碰撞期间应用在传动轴组件内部的盖10。在碰撞期间，作用在车辆
变速器上的力54使得短轴16移动，从而产生了沿着由箭头所示的方向的移位。内部接头部件14抵接盖10并且将盖推向管状传动轴58，从而以一力54将肋状件60与凹部30分离开，其中，力54超过了针对肋状件60和凹部30之间的干涉配合的保持能力设置的第一力阈值。用作小的力保持特征部的第一径向壁34的外周
接触焊接点56的内部焊缝。
[0046] 如图10所示，在盖10的第二径向壁36的外周抵接焊接点56的焊缝之后，壁可以在超过第二力阈值时塌陷。这种塌陷使得盖10的带有腹板的第一径向壁34保持完整。
[0047] 在超过第三力阈值之后，盖10的边沿26可以保持在CVJ外环12内部。盖10的中央部分可以剪切掉从而与边沿26分离开，并且允许内部接头部件14从外环12逃逸到管状传动轴58中。边沿26保持与焊封56接触，而与此同时碰撞导致盖10的中央部分剪且掉并且断裂。中央部分在内部接头部件14前方离开外环12并且进入管状传动轴58，从而留出由内部接头部件14遵循的路径。
[0048] 第一力阈值设置成小于第二力阈值，所述第二力阈值又小于第三力阈值，以确保按照下述事件的正确顺序：移位、壁塌陷和边沿分离。
[0049] 可替代地，边沿26可以断裂成片，所述片可以分散到管状传动轴58内部，如图11所示。在图11中，短轴16已经被如此远地推动到管状传动轴58中，使得防尘罩24撕裂。盖10的边沿26被损坏并且断裂成分散到管状传动轴58中的许多小片。碎片足够小而不会妨碍内部接头部件14的移动。在图11的示例中，第三力阈值确定包括边沿26的盖10的分离。
[0050] 一方面，盖10由具有有限弹性的材料制成，而另一方面盖在碰撞期间由车辆产生的预定力54的作用下可调整以进行移动和塌陷。可通过经验确定用于触发移位、壁塌陷和盖10断裂的精确
能量和合力54，并且所述精确能量和合力54取决于若干因数，所述若干因素可以包括车辆重量和车辆内的空间尺寸。
[0051] 内部接头部件14足够小，以遵循在车辆碰撞期间
发动机或者变速箱的向后移动而从外环12穿过管状传动轴58，以吸收由车辆碰撞产生的能量，从而使得能够实现前述的纵向塌缩。
[0052] 图12示出了一种传动轴组件，其中，外环12已经通过不同的处理附接到管状传动轴，所述处理使得在内径处沿着从外环12到管状传动轴58的过渡具有平滑表面。通过气体保护金属
电弧焊成形或者
磁性电弧焊接成形获得这种平滑过渡。盖10可以以足够小的直径制成，使得其能够通过焊接部分并且进入管状传动轴58中。因此，在不存在内部焊缝的情况下，油脂留置和通风盖10可以在碰撞期间保持完整。图12的盖10仅仅整体移动到右侧且位于CVJ部件前方，而没有剪切断盖10。
[0053] 如果CVJ和管状传动轴58由除了摩擦焊接的其它处理连接，诸如，磁性电弧焊接或者气体保护金属电弧焊，则不会产生内部焊缝。在这种方法中，盖10可以足够小，以在碰撞期间通过CVJ和管状传动轴58之间的连接部进入到管状传动轴58，而不会使得盖10破裂。
[0054] 盖10的尺寸设定成足够坚固，以在传动轴的整个使用寿命期间在正常使用过程中承受一般的操纵和运转，但是在轴向力54分别超过第二力阈值和第三力阈值时在预期位置断裂。
[0055] 已经出于解释和描述的目的提出了本发明的各个实施例的前述描述。这并不旨在排他或者将本发明限制为所公开的精确实施例。根据上述教导，各种
修改方案或者变型方案是可行的。选择和描述所讨论的实施例，以提供对本发明的原理及其实际应用的最好解释，从而使得本领域普通技术人员以各个实施例利用本发明，以及当修改方案适于设想的特定用途时以各种修改方案利用本发明。当根据它们公开、合法和等效地享有的范围进行解释时，所有这些修改方案和变形方案均处于由所附权利要求限定的本发明的范围内。
