TWI599729B - Transmission output shaft connector - Google Patents

Description

變速箱輸出軸之連接器

本發明係有關於變速器動力傳輸相關之技術領域，尤其是指串接並傳遞變速器動力，以驅動其它機械構件的變速箱輸出軸之連接器。

習知傳遞變速箱動力輸出端連接之連接器結構，已由諸多前案公告在前，茲列舉相關前案及其優劣之處，以供參考：

<<DE102007028873德國專利-以下簡稱文獻1>>

文獻1其結構大致包含相互套接之一轉接法蘭(3)、一小齒輪(5)、一夾持元件(27)、以及一夾緊套筒(31)。該轉接法蘭(3)具有一縮頸部(29)及一貫穿該轉接法蘭(3)、該縮頸部(29)之同心孔(23)。該小齒輪(5)具有一軸向延伸之短軸(25)，透過短軸(25)插置於轉接法蘭(3)之同心孔(23)，以串接轉接法蘭(3)與小齒輪(5)。該夾緊套筒(31)及夾持元件(27)匹配套設於縮頸部(29)，以緊箍轉接法蘭(3)與小齒輸(5)。藉由上述機構之組成，轉接法蘭(3)再與變速箱輸出軸(7)串接，同步傳遞變速箱輸出軸(7)動力至小齒輪(5)，俾以驅動其他與小齒輪(5)嚙合之機械構件。

上述文獻1，係利用夾持元件(27)及夾緊套筒(31)，緊箍轉接法蘭(3)及小齒輪(5)，進而達成同步驅動之目的。但由文獻1所揭示之構件及組合關係可知，存有以下缺失；

1.組成構件繁雜，導致加工及物料成本過高，且必需分別校對各構件的同心度，更容易形成累積公差。

2.小齒輪(5)的短軸(25)與轉接法蘭(3)係利用夾緊元件(27)及夾緊套筒(31)作為緊箍手段，當扭力過大時，彼此容易產生滑脫。又夾緊元件(27)緊箍位置，介於小齒輪(5)及轉接法蘭(3)之間，在組裝過程中，礙於作業空間太小，容易產生工具操作時的干涉。

<<DE102008024707德國專利-以下簡稱文獻2>>

由文獻2第三實施例(文獻2第3圖)所示之結構可知，雖然文獻2之結構設計可以解決文獻1構件過多、成本過高、累積公差、組裝干涉及同心度等問題，但仍存有若干的缺失。

文獻2之結構大致包含一轉接法蘭(3)及一小齒輪(5)。該法蘭(3)具有一同心孔(23)。而該小齒輪(5)具有一軸向延伸之短軸(25)，透過短軸(25)插置於轉接法蘭(3)之同心孔(23)內，以串接轉接法蘭(3)及小齒輪(5)，再利用焊接工藝將轉接法蘭(3)及小齒輪(5)彼此焊固(固接)。

雖說，利用焊接工藝之組合，可以簡化相關構件， 省略文獻1中必要之夾緊套筒(31)、及夾持元件(27)等構件，節省該些構件生產或採購成本。但焊接工藝實施時，必需保證小齒輪(5)轉軸(25)外表面，與轉接法蘭(3)同心孔(23)之內表面，其兩者能完全接觸的前題下，方能獲的良好焊接效果。此將考驗著加工技藝與組裝精準度；否則焊接效果將會大打折扣。再者，焊接工藝尚有材料的限制與考量，更容易破壞材質的晶粒鍊結，使焊接處衍生硬脆性，降低扭力負載能力。且焊接部分(焊點49)侷限在構件表面上，僅靠焊接力量對抗高負載扭力所產生之剪切力量，尤其是瞬間的巨大扭力時，焊接部位是極容易被破壞。

況且，轉接法蘭(3)及小齒輪(5)兩構件，彼此以焊接工藝永久固接，若其中一個構件損耗，就需要將全組構件丟棄，無法針對單一損耗之構件進行更替，不但造成材料與金錢的浪費，亦造成維修、購料的麻煩。

<<DE102013000428德國專利-以下簡稱文獻3>>

文獻3再提供另一種組合形態之教示，其主要係在轉接法蘭(2))與小齒輪(3)相互貼合之端面，分別具有相互匹配之齒盤，透過齒盤之嚙合，達成連接轉接法蘭(2)與小齒輪(3)之目的。

上述文獻3之轉接法蘭(2)與小齒輪(3)，兩構件相互抵接之端面，係呈一斜面(如文獻3第2圖所示)，如此的結構設計，除了容易形成分力外，分別設置於轉接法蘭(2))與小 齒輪(3)上之齒盤，在各齒盤彼此藕合時；由於無軸向及徑向的對心設計(或功能)，導致各構件之間必需分別校對同心度，容易形成累積公差。

再者，各齒盤之齒形輪廓為尖形(如文獻3第1圖所示)，此一尖形之齒形輪廓，容易導致各齒盤強度不夠。再者，文獻3之螺栓(15)鎖合方式，係自轉接法蘭(2)貼抵變速箱輸出軸的靠抵端面，作為插置的起點。當有小齒輪(3)更換需求時，必須先將轉接法蘭(2)自變速箱輸出軸上缷下，才能再進一步鬆脫螺栓(15)，以釋放由螺栓(15)鎖固在轉接法蘭(2)前端之小齒輪(3)。其工時、工序之繁複可想而知，更不用究就更替後，各構件校對同心度等問題。

有鑑於上述習知技藝之問題與缺失，本發明之主要目的，乃在於提供一種變速箱輸出軸之連接器，藉由曲齒嚙合以及鎖固元件穿伸方向等結構的重新設計，克服上述文獻1-3結構設計上，所存在之缺失與不便。

根據本發明上述目的，提出一種變速箱輸出軸之連接器，其包括一銜接法蘭、一小齒輪、以及一螺栓。該銜接法蘭具有同心之一螺孔、以及一第一曲齒環。該小齒輪係串接於銜接法蘭前端面，具有同心設置之一沉孔、一外齒紋、及一第二曲齒環。該螺栓係自該小齒輪前端面，穿伸該沉孔後與該 螺孔螺合，俾以約束小齒輪與銜接法蘭。藉由上述構件之組成，透過第一、二曲齒環之嚙合，連接銜接法蘭與小齒輪之間的動力傳遞與同步運動，並提供自動對心與定位剛性外，再配合螺栓拆卸之方便性，克服習知連接器結構設計之缺失。

10‧‧‧銜接法蘭

12‧‧‧螺孔

14‧‧‧法蘭外齒紋

16‧‧‧第一曲齒環

162‧‧‧第一曲齒

20‧‧‧小齒輪

22‧‧‧沉孔

24‧‧‧外齒紋

26‧‧‧第二曲齒環

262‧‧‧第二曲齒

30‧‧‧螺栓

40‧‧‧防塵蓋

第1圖 係本發明之連接器立體示意圖。

第2圖 係第1圖所示實施例2-2剖線剖面示意圖。

第3圖 係第1圖所示實施例分解示意圖。

第4圖 係本發明之連接器另一實施例立體示意圖。

以下請參照相關圖式進一步說明本發明變速箱輸出軸之連接器實施例，為便於理解本發明實施方式，以下相同元件係採相同符號標示說明。

請參閱第1至4圖所示，本發明變速箱輸出軸之連接器，其包括同心串接之一銜接法蘭10、一小齒輪20、一螺栓30、以及一防塵蓋40，其中：上述銜接法蘭10，具有同心設置之一螺孔12、一法蘭外齒紋14、以及一第一曲齒環16。所述螺孔12係形成於銜接法蘭10前端面。所述法蘭外齒紋14係沿銜接法蘭10外表面形成。所述第一曲齒環16係形成於銜接法蘭10之前端面，具有複數圓周分布且間隔配置之第一曲齒162。各該第一曲齒 162外輪廓可為直凹齒、直凸齒、凹凹齒、凹凸齒、凸凸齒、凸凹齒。實施時，該法蘭外齒紋14可選擇性的省略實施(如第4圖所示)。

上述小齒輪20，具有同心設置之一沉孔22、一外齒紋24、及一第二曲齒環26。所述沉孔22係前、後貫穿小齒輪20形成，依序具有連通之大、小徑段。所述外齒紋24係沿小齒輪20外周面形成。所述第二曲齒環26係對應第一曲齒環16設置於小齒輪20後端面，具有複數圓周分布且間隔配置之第二曲齒262。實施時，各該第二曲齒262外輪廓可為直凹齒、直凸齒、凹凹齒、凹凸齒、凸凸齒、凸凹齒。

上述螺栓30，係自小齒輪20前端面穿伸沉孔22後，與銜接法蘭10之螺孔12螺合，俾以約束小齒輪20與銜接法蘭10。

上述防塵蓋40，係塞設於小齒輪20之沉孔22中，以封閉沉孔22於小齒輪20前端面之橫截面。該防塵蓋40外輪廓係匹配沉孔22輪廓形成。

是以，上述即為本發明所提供一較佳實施例變速箱輸出軸之連接器，各部構件及組裝方式之介紹，茲再將本發明之實施例作動特點介紹如下。

請參閱第2圖所示，將銜接法蘭10之第一曲齒環16與小齒輪20之第二曲齒環26相互嚙合，再配合螺栓30由小齒輪20前端面穿伸沉孔22後與銜接法蘭10之螺孔12螺固， 俾以約束小齒輪20與銜接法蘭10，而銜接法蘭10並可與變速箱輸出軸串接(圖中未示)。

承上所述，通過第一、二曲齒環16、26的配合，連接銜接法蘭10與小齒輪20之間的動力傳遞與同步運動。並透過第一、二曲齒環16、26上，各第一、二曲齒162、262外輪廓(直凹齒、直凸齒、凹凹齒、凹凸齒、凸凸齒、凸凹齒)之幾何造形，以及圓周分布的多齒嚙合，使誤差平均化並進一步提高定位精度。且於作動過程中，無論是受”徑向力”、”軸向力”，或”切向力”等作用作時，都能提供較佳的定位剛性；再加上曲齒結構之特性，具有”自動對心”及磨合後可提高定位精度等效益，大幅提升整體之結構強度與精度。

除上述提供自動對心與定位剛性外，本發明透過結構之設計，讓螺栓30自小齒輪20前端面穿伸螺鎖，進一步的提供使用者拆缷的方便性，以利小齒輪20之快速更替。

以上所述說明，僅為本發明的較佳實施方式而已，意在明確本發明的特徵，並非用以限定本發明實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本發明涵蓋的範圍。

10‧‧‧銜接法蘭

20‧‧‧小齒輪

40‧‧‧防塵蓋

Claims (8)

1. 一種變速箱輸出軸之連接器，包括：一銜接法蘭，具有同心設置之一螺孔、以及一第一曲齒環；該螺孔係形成於該銜接法蘭前端面；該第一曲齒環係形成於該銜接法蘭前端面；一小齒輪，係串接於該銜接法蘭前端面，具有同心設置之一沉孔、及一第二曲齒環；該沉孔係前、後貫穿該小齒輪形成；該第二曲齒環，係配合該第一曲齒環，形成於該小齒輪後端面；以及一螺栓，係自該小齒輪前端面，穿伸該沉孔後與該螺孔螺合，俾以約束該小齒輪與該銜接法蘭，並使該第一、二曲齒環相互嚙合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之變速箱輸出軸之連接器，其中該第一曲齒環具有複數圓周分布且間隔配置之第一曲齒，其中，各該第一曲齒外輪廓係為直凹齒、直凸齒、凹凹齒、凹凸齒、凸凸齒、或凸凹齒其中之一。
3. 如申請專利範圍第2項所述之變速箱輸出軸之連接器，其中該第二曲齒環具有複數圓周分布且間隔配置之第二曲齒，其中，各該第二曲齒外輪廓係為直凹齒、直凸齒、凹凹齒、凹凸齒、凸凸齒、或凸凹齒其中之一。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之變速箱輸出軸之連接器，其中該小齒輪進一步具有一外齒紋，該外齒紋係沿該小齒輪外周面形成。
5. 如申請專利範圍第4項所述之變速箱輸出軸之連接器，其中該沉孔進一步提供一防塵蓋塞設，以封閉該沉孔於該小齒輪前端面之橫截面。
6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述變速箱輸出軸之連接器，其中該銜接法蘭進一步沿外表面環設有一法蘭外齒紋。
7. 如申請專利範圍第6項所述變速箱輸出軸之連接器，其中該沉孔進一步提供一防塵蓋塞設，以封閉該沉孔於該小齒輪前端面之橫截面。
8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述變速箱輸出軸之連接器，其中該沉孔進一步提供一防塵蓋塞設，以封閉該沉孔於該小齒輪前端面之橫截面。