車輛及車輛半軸的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種車輛及車輛半軸。所述車輛半軸包括：軸主體，所述軸主體形成管狀結(jié)構(gòu)且具有沿其軸向延伸的內(nèi)孔，所述軸主體的第一端設(shè)有花鍵；以及連接法蘭，所述連接法蘭與所述軸主體的第二端相連，其中所述連接法蘭的與所述軸主體的第二端相連的表面上形成有遠(yuǎn)離所述軸主體方向凹入的凹口。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的車輛半軸重量輕，材料利用率高，可承受的扭矩更大，應(yīng)力小，性能好，制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。
【專利說(shuō)明】車輛及車輛半軸
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及車輛領(lǐng)域，尤其是涉及一種車輛半軸及具有該車輛半軸的車輛?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]半軸也叫驅(qū)動(dòng)橋半軸。傳統(tǒng)半軸是差速器與驅(qū)動(dòng)輪之間傳遞扭矩的實(shí)心軸，其內(nèi)端一般通過(guò)花鍵與半軸齒輪連接，外端與輪轂連接?，F(xiàn)代汽車常用的半軸，根據(jù)其支承型式不同，有全浮式和半浮式兩種，但是不管何種形式，由于半軸均為實(shí)心軸，會(huì)導(dǎo)致重量重，由此會(huì)增加半軸的制造材料，材料利用率低，而且由于半軸均通過(guò)整體鍛造工藝制造，模具投入大、模具復(fù)雜，生產(chǎn)效率低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型需要提供一種車輛半軸，該車輛半軸重量輕，材料利用率高，可承受的扭矩更大，應(yīng)力小，性能好，制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。
[0004]本實(shí)用新型還需要提供一種具有該車輛半軸的車輛。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型第一方面實(shí)施例的車輛半軸包括:軸主體,所述軸主體形成管狀結(jié)構(gòu)且具有沿其軸向延伸的內(nèi)孔，所述軸主體的第一端設(shè)有花鍵；以及連接法蘭，所述連接法蘭與所述軸主體的第二端相連，其中所述連接法蘭的與所述軸主體的第二端相連的表面上形成有遠(yuǎn)離所述軸主體方向凹入的凹口。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的車輛半軸，由于軸主體構(gòu)造成管狀結(jié)構(gòu)，這樣在相同外徑的情況下，管狀的軸主體相較于實(shí)心軸在節(jié)省材料的同時(shí)提高了材料利用率，降低了重量,而且車輛半軸可以承受更高的扭矩。并且由于軸主體為管狀結(jié)構(gòu)，由此可以降低軸主體的應(yīng)力集中現(xiàn)象，管狀的軸主體不易在應(yīng)力下發(fā)生疲勞斷裂，車輛半軸的性能更好。而且通過(guò)在連接法蘭上設(shè)置凹口，不僅可以降低連接法蘭的重量，而且該凹口也可以防止應(yīng)力集中，進(jìn)而進(jìn)一步避免車輛半軸在應(yīng)力作用下發(fā)生疲勞斷裂，連接法蘭可以承受更大的扭轉(zhuǎn)力。
[0007]綜上，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的車輛半軸，重量輕，材料利用率高，可承受的扭矩更大，應(yīng)力小，性能好，制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。
[0008]另外，根據(jù)本實(shí)用新型的車輛半軸還可具有如下附加技術(shù)特征:
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述凹口的軸向截面形成為大體等腰三角形，所述凹口與所述內(nèi)孔相對(duì)且所述等腰三角形的頂角圓弧過(guò)渡。
[0010]優(yōu)選地，所述等腰三角形的底邊的長(zhǎng)度等于所述軸主體的內(nèi)徑。
[0011]優(yōu)選地，所述等腰三角形的頂角形成為圓角。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述連接法蘭包括:連接部，所述連接部被構(gòu)造成柱體結(jié)構(gòu)，所述連接部的第一端與所述軸主體的第二端相連；以及法蘭盤，所述法蘭盤的第一端與所述連接部的第二端相連，其中所述法蘭盤的第一端面上形成有向所述法蘭盤的第二端凹入的凹槽，所述連接部的第二端伸入到所述凹槽內(nèi)且與所述凹槽的底壁連接，且所述連接部的第二端與所述凹槽的底壁的連接處圓弧過(guò)渡。
[0013]優(yōu)選地，所述凹槽的深度從所述法蘭盤的外周沿向所述法蘭盤的中心逐漸增大。
[0014]優(yōu)選地，所述軸主體的內(nèi)徑和外徑的比值大于0.4。
[0015]優(yōu)選地，所述花鍵通過(guò)滾齒工藝一體形成在所述軸主體的第一端上。
[0016]優(yōu)選地，所述軸主體與所述連接法蘭通過(guò)摩擦焊接工藝連接為一體。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面實(shí)施例的車輛，包括根據(jù)本實(shí)用新型第一方面實(shí)施例所述的車輛半軸。
[0018]由于根據(jù)本實(shí)用新型第一方面實(shí)施例的車輛半軸的材料利用率高，重量輕，可以承受更高的扭矩，而且可以降低軸主體的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免疲勞斷裂。因此，通過(guò)設(shè)置該車輛半軸，從而可以提高車輛的整體性能，車輛的使用狀況會(huì)得到提高。
[0019]本實(shí)用新型的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的車輛半軸的剖視圖；
[0022]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的車輛半軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0024]車輛半軸100 ；
[0025]軸主體I ;內(nèi)孔11 ;花鍵12 ;
[0026]連接法蘭2 ;凹口 21 ;連接部22 ;法蘭盤23 ;凹槽231。
[0027]現(xiàn)有的車輛半軸100’ ；凸緣11’ ；花鍵12’ ；
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0029]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、
“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。[0030]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0031]車輛半軸設(shè)在車輛的差速器與驅(qū)動(dòng)輪之間用于傳遞扭矩，具體地，如圖2所示的已有的車輛半軸100’的結(jié)構(gòu)，車輛半軸100’的內(nèi)端通過(guò)花鍵12’與差速器的半軸齒輪連接，而外端則用凸緣11’與驅(qū)動(dòng)輪的輪轂相連，半軸齒輪的軸頸支承在差速器殼兩側(cè)軸頸的孔內(nèi)，而差速器殼又以其兩側(cè)軸頸借助軸承直接支承在主減速器殼上。
[0032]現(xiàn)有的車輛半軸100’均為實(shí)心軸結(jié)構(gòu)，這在整體上增大了車輛半軸100’的重量，材料的利用率低，并且整個(gè)車輛半軸100’通過(guò)鍛造的方式形成，且車輛半軸100’的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，這樣使鍛造模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備成本投入大，而且生產(chǎn)效率低。
[0033]下面參考圖1描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的車輛半軸100，包括軸主體I和連接法蘭2。軸主體I形成管狀結(jié)構(gòu)且軸主體I內(nèi)部具有沿其軸向延伸的內(nèi)孔11，也就是說(shuō)，軸主體I被構(gòu)造成空心軸結(jié)構(gòu)，軸主體I的第一端設(shè)有花鍵12，即如圖1所示的軸主體I的右端設(shè)有花鍵12。連接法蘭2與軸主體I的第二端相連(即如圖1所示的軸主體I的左端)，其中連接法蘭2的與軸主體I的第二端相連的表面上形成有向遠(yuǎn)離所述軸主體I的方向凹入的凹口 21，即如圖1所示的連接法蘭2的右端面上形成有向左凹入的凹口 21。首先需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型中例如“左右”等用于描述方向性的詞語(yǔ)均是基于本實(shí)用新型附圖中的方向的標(biāo)示，而并不是指相應(yīng)的技術(shù)特征具有對(duì)應(yīng)的絕對(duì)的方向以及位置特征。
[0034]有利地，軸主體I可以通過(guò)已成型的鋼管通過(guò)切割形成，這樣可以大大地降低制造模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，設(shè)備成本的投入得到了降低，并且軸主體I的制造更加簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率得到了大大地提高。
[0035]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的車輛半軸100，由于軸主體I構(gòu)造成管狀結(jié)構(gòu)，這樣在相同外徑的情況下，管狀的軸主體I相較于實(shí)心軸在節(jié)省材料的同時(shí)提高了材料利用率，降低了重量，而且車輛半軸100可以承受更高的扭矩。并且由于軸主體I為管狀結(jié)構(gòu)，由此可以降低軸主體I的應(yīng)力集中現(xiàn)象，管狀的軸主體I不易在應(yīng)力下發(fā)生疲勞斷裂，車輛半軸100的性能更好。而且通過(guò)在連接法蘭2上設(shè)置凹口 21，不僅可以降低連接法蘭2的重量，而且該凹口 21也可以防止應(yīng)力集中，進(jìn)而進(jìn)一步避免車輛半軸100在應(yīng)力作用下發(fā)生疲勞斷裂，連接法蘭2可以承受更大的扭轉(zhuǎn)力。
[0036]綜上，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的車輛半軸100，重量輕，材料利用率高，可承受的扭矩更大，應(yīng)力小，性能好，制造簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。
[0037]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，軸主體I的內(nèi)徑和外徑的比值大于0.4，也就是說(shuō)，軸主體I的內(nèi)徑與軸主體I的外徑之比大于0.4，這樣可以進(jìn)一步使軸主體I的壁厚得到減小，降低軸主體I的重量，提高其性能。
[0038]現(xiàn)有的半軸上的花鍵12均通過(guò)機(jī)加工的方式形成在軸主體I上，加工效率低。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該花鍵12通過(guò)滾齒工藝一體形成在軸主體I的第一端上。首先滾齒工藝技術(shù)成熟，加工方便簡(jiǎn)單，而且通過(guò)滾齒工藝制造出花鍵12，可以提高生
產(chǎn)效率。[0039]可選地，連接法蘭2可以通過(guò)鍛造的方式制成，軸主體I與連接法蘭2通過(guò)摩擦焊接工藝連接為一體。相較于傳統(tǒng)熔焊，摩擦焊接具有焊接接頭重量高，能達(dá)到焊縫強(qiáng)度與基體材料等強(qiáng)度的作用，焊接效率高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好的優(yōu)點(diǎn)，而且摩擦焊接可實(shí)現(xiàn)異種材料焊接。具體地，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，連接法蘭2可以由中碳鋼制成，這樣可以使連接法蘭2的材料成本低，加工工藝好。軸主體I可以由合金鋼等高性能鋼進(jìn)行制造，這樣可以使該軸主體I的重量進(jìn)一步得到降低，而且性能好。
[0040]如圖1所示，凹口 21的軸向截面可以形成為大體等腰三角形，凹口 21與內(nèi)孔11相對(duì)且等腰三角形的頂角圓弧過(guò)渡，也就是說(shuō)，等腰三角形的兩個(gè)腰線之間通過(guò)弧線連接，這樣可以更好地解決應(yīng)力集中的問(wèn)題。進(jìn)一步地，等腰三角形的頂角形成為圓角，這樣可以使凹口 21的形成更加簡(jiǎn)單、方便。
[0041]如圖1所示，優(yōu)選地，等腰三角形的底邊的長(zhǎng)度等于軸主體I的內(nèi)徑，也就是說(shuō)，該凹口 21的尺寸與軸主體I的內(nèi)徑的尺寸相等，這樣可以使結(jié)構(gòu)更加合理，車輛半軸100的性能更好。
[0042]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，如圖1所示，連接法蘭2包括連接部22和法蘭盤23。連接部22被構(gòu)造成柱體結(jié)構(gòu)，連接部22的第一端(即圖1中的連接部22的右端)與軸主體I的第二端相連，其中連接部22的外徑可以與軸主體I的外徑大致相等，也可以稍大于軸主體I的外徑。凹口 21形成在連接部22上。法蘭盤23的第一端(即圖1中的法蘭盤23的右端)與連接部22的第二端(即圖1中的連接部22的右端)相連，具體地，法蘭盤23的第一端面上形成有向法蘭盤23的第二端凹入的凹槽231，即連接部22的第二端伸入到凹槽231內(nèi)且與凹槽231的底壁(即圖1中凹槽231的左壁)連接，且連接部22的第二端與凹槽231的底壁的連接處圓弧過(guò)渡。通過(guò)使連接部22的第二端與凹槽231的底壁的連接處圓弧過(guò)渡，由此可以使避免應(yīng)力集中而使連接部22與法蘭盤23之間長(zhǎng)時(shí)間在扭轉(zhuǎn)力的作用下而發(fā)生疲勞斷裂。
[0043]可選地，凹槽231的深度從法蘭盤23的外周沿向法蘭盤23的中心逐漸增大。也就是說(shuō)，凹槽231被構(gòu)造成從法蘭盤23的外周向法蘭盤23的中心逐漸凹陷的結(jié)構(gòu)，這樣可以更好地解決應(yīng)力集中的問(wèn)題。
[0044]下面描述根據(jù)本實(shí)用新型第二方面實(shí)施例的車輛。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的車輛，包括根據(jù)本實(shí)用新型第一方面實(shí)施例的車輛半軸100。由于根據(jù)本實(shí)用新型第一方面實(shí)施例的車輛半軸100的材料利用率高，重量輕，可以承受更高的扭矩，而且可以降低軸主體I的應(yīng)力集中現(xiàn)象，避免疲勞斷裂。因此，通過(guò)設(shè)置該車輛半軸100，從而可以提高車輛的整體性能，車輛的使用狀況會(huì)得到提高。
[0045]在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0046]盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛半軸，其特征在于，包括: 軸主體，所述軸主體形成管狀結(jié)構(gòu)且具有沿其軸向延伸的內(nèi)孔，所述軸主體的第一端設(shè)有花鍵；以及 連接法蘭，所述連接法蘭與所述軸主體的第二端相連，其中所述連接法蘭的與所述軸主體的第二端相連的表面上形成有遠(yuǎn)離所述軸主體方向凹入的凹口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛半軸，其特征在于，所述凹口的軸向截面形成為大體等腰三角形，所述凹口與所述內(nèi)孔相對(duì)且所述等腰三角形的頂角圓弧過(guò)渡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛半軸，其特征在于，所述等腰三角形的底邊的長(zhǎng)度等于所述軸主體的內(nèi)徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛半軸，其特征在于，所述等腰三角形的頂角形成為圓角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛半軸，其特征在于，所述連接法蘭包括: 連接部，所述連接部被構(gòu)造成柱體結(jié)構(gòu)，所述連接部的第一端與所述軸主體的第二端相連；以及 法蘭盤，所述法蘭盤的第一端與所述連接部的第二端相連，其中所述法蘭盤的第一端面上形成有向所述法蘭盤的第二端凹入的凹槽，所述連接部的第二端伸入到所述凹槽內(nèi)且與所述凹槽的底壁連接，且所述連接部的第二端與所述凹槽的底壁的連接處圓弧過(guò)渡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛半軸，其特征在于，所述凹槽的深度從所述法蘭盤的外周沿向所述法蘭盤的中心逐漸增大。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛半軸,其特征在于,所述軸主體的內(nèi)徑和外徑的比值大于 0.4。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛半軸，其特征在于，所述花鍵通過(guò)滾齒工藝一體形成在所述軸主體的第一端上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛半軸，其特征在于，所述軸主體與所述連接法蘭通過(guò)摩擦焊接工藝連接為一體。
10.一種車輛，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的車輛半軸。
【文檔編號(hào)】B60B35/14GK203739547SQ201420064157
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】原順?lè)? 申請(qǐng)人:北京福田戴姆勒汽車有限公司