[發明專利]防止配合花鍵齒的噪聲

有效

• 申請號: 201410003201.7
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103912668B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 克雷格·M·馬西;沙雷斯·S·柯扎雷卡爾;詹姆斯·G·布瓦里克;諾曼·J·伯德
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F16H57/028
• 分類號: F16H57/028
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 王淑麗

技術領域

本發明總體上涉及通過配合旋轉部件上形成的花鍵齒作出的兩個旋轉部件之間的連接。

背景技術

當旋轉部件之間的花鍵連接傳輸扭矩時，機動車的動力傳動系統可能產生令人不快的噪聲。花鍵接口連接電動牽引馬達的轉子軸和變速器內部的中間軸。在這種變速器中，馬達的轉子通過一對軸承軸向和徑向約束，并且同樣地中間軸通過一對軸承軸向和徑向約束。

由于兩個軸同心，它們還共享在它們之間傳輸扭矩并作為另一個徑向約束的花鍵接口，從而形成過度約束的組件，在該組件中微小的錯位可能使花鍵接口改變負荷狀況。花鍵之間的負荷以及隨后的相對移動可能導致滴答的噪聲。

發明內容

機械連接包括受支撐用于旋轉的第一和第二部件（第一部件形成有第一花鍵齒；第二部件形成有與第一花鍵齒嚙合的第二花鍵齒）以及安裝在第一和第二部件中的一者形成的凹槽中的減振器，減振器包括固定至減振器的延伸部，該延伸部接觸第一和第二花鍵齒的至少一些齒并在這些齒之間延伸。

該連接減輕了變速器組件中軸之間的花鍵接口處的過度約束。

閱讀具體實施例、權利要求書和附圖，優選實施例適用的范圍將變得顯而易見。應理解，描述和具體的示例盡管指示本發明的優選實施例，但僅通過說明的方式給出。對于本技術領域的技術人員而言，描述的實施例和示例的多個改變和變型是顯而易見的。

附圖說明

圖1A顯示混合動力電動車輛的動力傳動系統的轉子軸和中間軸的側視截面圖；

圖1B是在花鍵連接處相互固定的軸的端視圖，顯示了軸承安裝部的中心沒有對齊；

圖2A是圖1中轉子軸和中間軸的側視截面圖；

圖2B是在中間軸上形成的螺旋形花鍵外齒的側視圖；

圖3A、3B和3C說明安裝進中間軸上花鍵接口附近的凹槽的O型圈；

圖4A、4B和4C說明安裝進中間軸上凹槽的O型圈；以及

圖5A和5B說明安裝進中間軸上凹槽的環形部件。

具體實施方式

現在參考圖1，混合動力電動車輛的動力傳動系統的牽引馬達10包括支撐馬達10的轉子14的轉子軸12，馬達10的定子16包圍轉子14。轉子軸12通過滾柱軸承18和變速器殼體中隔板22上的滾柱軸承20支撐。

中間軸24分別通過隔板22和變速器殼體30上的滾柱軸承26、28支持。中間軸24形成有小齒輪32，小齒輪32與齒輪34連續嚙合。形成有小齒輪38的軸36通過花鍵連接至齒輪34。

馬達的轉子14通過軸承18、20軸向和徑向約束。中間軸24同樣地通過軸承26、28軸向和徑向約束。

因為轉子軸12和中間軸24基本上與軸線40同心，它們還共享花鍵連接42，花鍵連接42在它們之間傳輸扭矩并提供徑向約束。

在這種設置中，軸承18安裝進轉子軸12上形成的軸承安裝部（bearing pocket）43，軸承20安裝進隔板22上形成的軸承安裝部44，軸承26安裝進隔板22上形成的軸承安裝部45，而軸承28安裝進變速器殼體30形成的軸承安裝部46。每個軸承安裝部43-46的中心與每個其它軸承安裝部的中心在徑向上間隔一定距離。如圖1B所示，用于軸承28的軸承安裝部46的中心位于軸線40上。但是用于軸承26的軸承安裝部45的中心的高度低于軸線40的高度，而用于軸承20的軸承安裝部44的高度高于軸線40的高度。用于軸承18的軸承安裝部43的中心的高度低于軸承安裝部45的中心的高度。

因為軸承安裝部43-46的中心沒有對齊并且在徑向上偏移，在花鍵連接42處產生徑向預載（preload），預載消除花鍵的齒之間的相對移動并減少或消除花鍵連接42產生的噪聲。

用于花鍵連接42產生預載的替代方案是通過錐形軸承代替一個或多個滾柱軸承18、20、26和28。錐形軸承對花鍵連接42產生預載，從而最小化或消除花鍵連接42處花鍵內齒和外齒之間的相對移動。

如圖2A和2B說明的，中間軸24形成有螺旋形花鍵外齒47，而轉子軸12形成有螺旋形花鍵（helical spline）內齒48，螺旋形花鍵內齒48在花鍵連接處與花鍵齒47嚙合。軸12、24中的任意一者可以形成有花鍵外齒而另一者可以形成有花鍵內齒。螺旋角度減少了配合的花鍵齒和相鄰的齒之間突然的扭矩傳輸。