CN100343543C - 固定型等速万向接头 - Google Patents
固定型等速万向接头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100343543C CN100343543C CNB031348866A CN03134886A CN100343543C CN 100343543 C CN100343543 C CN 100343543C CN B031348866 A CNB031348866 A CN B031348866A CN 03134886 A CN03134886 A CN 03134886A CN 100343543 C CN100343543 C CN 100343543C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- joint
- ring
- constant velocity
- velocity universal
- type constant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D3/2237—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts where the grooves are composed of radii and adjoining straight lines, i.e. undercut free [UF] type joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D3/2233—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts where the track is made up of two curves with a point of inflexion in between, i.e. S-track joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D3/224—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
- F16D3/2245—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere where the groove centres are offset from the joint centre
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D2003/22303—Details of ball cages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D2003/22313—Details of the inner part of the core or means for attachment of the core on the shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
- F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
- F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D2003/2232—Elements arranged in the hollow space between the end of the inner shaft and the outer joint member
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S464/00—Rotary shafts, gudgeons, housings, and flexible couplings for rotary shafts
- Y10S464/904—Homokinetic coupling
- Y10S464/906—Torque transmitted via radially spaced balls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
本发明试图保证足够的扭矩承载能力,保持等速特性,并且简化各种零部件的装配。一固定型等速万向接头由下述部分组成,一具有内球面的圆柱接头外环,内球面上有周向均布的轴向延伸轨道槽;一有外球面的接头内环,外球面上有周向均布的轴向延伸轨道槽;多个球放置在由接头外环和接头内环共同限定的球轨道内,一用来保持放置在球轨道内的球的保持器;和一用来轴向支撑接头内环的位于接头内环后向的轴杆,上述接头外环的后部开端有一大于接头内环外径的内径,并且这个保持器内径表面是这样的,位于保持器的轴中心前面的区域是一内球面,其形状可以控制接头内环的向前运动,而轴中心后面的区域是一内圆柱面,其形状允许接头内环轴向运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于汽车和各种工业设备上的能量传输***的固定型等速万向接头,例如,适合于只允许工作角位移在两主动轴和从动轴之间的情况。
背景技术
固定型等速万向接头是可以得到的,例如,UJ型(下部免切割)。这种固定型等速万向接头的结构包括一具有内球面的接头外环,内球面上有多个周向均布的轴向延伸轨道槽;一具有外球面的接头内环,外球面上有周向均布的轴向延伸轨道槽,该轨道槽正好与接头外环上的轨道槽对应;多个球体放置在由接头内、外环轨道槽之间限定的球轨内;一带凹坑的保持器用于把球控制在球轨道内;和一用于轴向支撑接头内环外球面、放置在接头外环底部、由一内球面形成的承受构件。
这种固定型等速万向接头的装配过程如下。首先,将保持器装配到接头外环以设定为它的正常位置,然后将接头内环轴向***并推到与接头外环底部邻接为止。于是,沿接头内环上的轨道槽将球轴向地***到保持器凹坑内,藉此将它们装配到接头外环的轨道槽内。其后,接头内环被向接头外环的开端回拉,由此当球被装配到接头内环的轨道槽时,接头内环呈现在规定位置(参阅,例如,日本专利公开的平成6-193645(第4-6页,附图6-9,及附图15-18),即下文中参考的专利文件1)。
此外,其它固定型等速万向接头包括BJ型。该固定型等速万向接头实质上具有与上面描述的UJ型具有相同的构造。即,其结构包括一具有内球面的接头外环,内球面上有多个周向均布的轴向延伸轨道槽;一具有外球面的接头内环,外球面上有周向均布的轴向延伸轨道槽,该轨道槽正好与接头外环上轨道槽对应;多个球体放置在由接头内、外环轨道槽之间限定的球轨内;和一带凹坑的保持器用于把设置在球轨道内的球保持住。
这种固定型等速万向接头的装配过程如下。首先,在保持器中心轴与接头外环中心轴正交的位置将保持器***到接头外环内,保持器***后,将保持器转90°使其和接头外环中心轴重合。保持器凹坑与接头外环上的轨道槽相对并将球嵌入所有的凹坑中。然后,致使接头内环的中心轴与带有凹坑中嵌入了球的保持器的接头外环中心轴的延伸部分相重合,两中心轴保持重合,将接头内环轴向推进保持器内(参阅,例如,日本专利公开的平成7-98023(第2-3页,附图1-4),即下文中参考的专利文件2)。
与此相关,专利文件1公开了固定型等速万向接头,其装配方法导致了浅的轨道槽,由此减小了扭矩承载能力。即,在这种固定型等速万向接头的装配过程中,为了使其能够实现,在将保持器***接头外环后,要将接头内环***保持器并推到接头外环的底部,接头内环的外径设计成小于保持器的内径。这里,由于适合于接头内环中间轴的外径是指定值,如果接头内环的外径减小的话,接头内环上的轨道槽将变浅。这将导致固定型等速万向接头承受扭矩载荷的能力下降。
进一步,关于专利文件1所述固定型等速万向接头,其结构是放置在接头外环底部的承受构件的内球面沿轴向支撑着接头内环的外球面。由于承受构件的内球面以这种放置在接头中心轴周围的方式沿轴向支撑接头内环,故其支撑范围很窄,在大工作角度的情况下难以保持等速特性,产生诸如振动、噪声及承受构件的内球面和接头内环外球面之间的大的位移;因此就有热生成率增加的担忧。
再进一步,关于专利文件2所述固定型等速万向接头,其装配方法是这样的,在将接头内环推入保持器时涉及接头外环承受保持器,利用了接头内、外环的弹性变形。要控制接头内、外环的弹性变形量是困难的,并且如果弹性变形量过大,装配性就下降,由于一额外的载荷作用于球和轨道之间,有损害这两者之间接触区域的倾向,导致耐久性降低的担忧。
更进一步,根据专利文件2所述固定型等速万向接头的装配方法,致使接头内环的中心轴与接头外环中心轴的延伸部分相重合,并保持两中心轴彼此重合,而将接头内环推进保持器内。在专利文件2所述BJ型等速万向接头的情形中,接头内环轨道槽底部被圆滑以便易于把接头内环推进保持器的内径,这个有嵌入的球在其凹坑中的保持器,被接头外环承受着。然而,如果将其应用于UJ型的等速万向接头,UJ型等速万向接头的接头内环轨道槽有一平直的底部,并且由于这个平直底部位于接头内环的***端,接头内环上轨道槽的平直部分相对于保持器的内径是大的,这个有嵌入的球在其凹坑中并被接头外环承受着的保持器,使得接头内环很难推入,降低了其装配性。
发明内容
本发明的目的是为了保证具有承载充足的扭矩载荷的能力,保持等速特性,并使得接头外环、保持器、球和接头内环等零件组成易于装配。
本发明提供一固定型等速万向接头,其特征在于包括:具有一内球面的圆柱接头外环,此内球面上有多个周向均布的轴向延伸轨道槽;一具有外球面的接头内环,外球面上有周向均布的轴向延伸轨道槽,该轨道槽正好与接头外环上轨道槽对应,接头外环上的轨道槽的曲率中心与接头内环上的轨道槽的曲率中心对接头中心偏离相同距离,接头外环上的轨道槽具有位于口的最里边的弓形底部及在口的开口边的直底,接头内环上的轨道槽具有在口的开口边的弓形底部及在口的最里边的直底;多个扭矩传输球的放置在由接头内、外环轨道槽之间限定的球轨内;和一带凹坑的保持器用于把扭矩传输球保持在上述球轨道内,其中在上述接头外环后部开端的内径大于接头内环外径,上述保持器的内径表面具有这样的形状,以致于当位于保持器的轴中心前方的区域可以允许接头内环的轴向运动时,位于轴中心前方的区域就可以控制接头内环向前的运动。
在这里,由于在保持器轴中心区域前端形成的保持器的内径表面,即,由于“一具有控制接头内环向前运动能力的形状的表面”,一接触接头内环的外球面的内球面是有效的,然而,除了这种内球面外,其它形状可能也是可用的。进一步,由于在保持器轴中心区域前端形成的保持器的内径表面,即,由于“一具有控制接头内环向前运动能力的形状的表面”,一接触接头内环的外球面的内圆柱面是有效的,然而,除了内圆柱面外,其它形状可能也是可用的。
进一步,由于“接头外环的后部开端(前部开端)”意指位于接头外环与其它零件诸如轴杆相联的一边的开端(与轴的方向相对的开端)。更进一步,“轴中心后(前)方的区域”意指保持器与接头外环呈现在指定位置时的一边(与轴的一边相对),即,由于保持器的轴中心与接头中心重合,上述接头外环与其它零件诸如轴杆相联。
根据该发明的固定型等速万向接头,其装配由一接头外环、一保持器、多个球及一接头内环组成,首先,通过圆柱接头外环的前部开端***保持器,并使其处在指定的位置,在其上将所有的扭矩传输球嵌入到保持器内。然后,在与接头内环结合中,接头内环可以通过接头外环后部开端被***保持器并呈现在规定的位置,因为接头外环后部开端有一大于接头内环外径的内径,并且具有一允许接头内环轴向运动的表面形状,例如,从保持器内径表面的轴中心到保持器后边形成了一内圆柱面,因此,零件的装配可以被简化。
采用这种固定型等速万向接头,其结构中的外球面成型成延伸到接头内环的后面,同时,内球面在上述接头内环上位于后向的承受部分的端面形成,而且承受部分的内球面轴向支撑上述接头内环的外球面,导致保持器的内圆柱面辐射状地支撑接头内环的外球面,从而保证它可以获得足够的扭矩承载能力,以防止振动和非正常噪声,并保持等速特性。进一步,作用在接头内环外球面上的力被分散在保持器的内圆柱面和承受构件的内球面之间,抑制了承受构件内球面上热量的产生因而可以避免卡死。另外,从接头内环分离的构件可以提供在接头内环后部形成的外球面。
这里,如果接头内环外球面的曲率半径设计成小于保持器内球面的曲率半径,于是减少接头内环和保持器之间的接触以及使得保持器的运动光滑就成为可能,这样可以减小球作用在保持器上的力。
本发明可应用于具有八个扭矩传输球的固定型等速万向接头,球的PCD可以随尺寸收缩而减少。
另外,作为轴向支撑承受结构的接头内环,那里可以预期一与接头外环后开端固联的轴杆组成的形状,在其端面形成的这个形状,是由具有内球面的承受构件、通过承受构件与接头外环后开端固联的轴杆、以及一由具有在其端面以及直接固定在接头外环后开端的承受构件形成的内球面组成的形态而组成。
进一步,上述接头内环上的轨道槽是在最大操作角的范围内形成的,在此范围以外的区域是由组合形成的,以此来控制轨道槽的轴向长度。利用该结构,接头内环轨道槽之间的强度可以得到保证而且轨道槽之间的间距可以窄,这就使得这种等速万向接头的尺寸压缩成为可能。
附图说明
图1所示为本发明的一实施例,其中(a)是沿(b)中B-O-B线剖开的剖视图,(b)是沿(a)中A-O-A线剖开的剖视图。
图2所示为图1(a)中一接头外环的剖视图。
图3(a)所示为(b)的左视图,(b)是图1(a)中所示的一接头内环的剖视图。
图4(a)所示为图1(a)中的保持器的左视图。
图5所示为本发明的一实施例,其中(a)所示为一将保持器装配到接头外环的过程的实例的侧视图,(b)所示为一将保持器装配到接头外环的过程的另一实例的侧视图。
图6所示为本发明的一实施例,其显示将球装配到保持器的过程的剖视图。
图7所示为本发明的一实施例,其显示将接头内环装配到保持器的过程的剖视图。
图8所示为本发明的一实施例,其显示将轴杆装配到接头内环的过程的剖视图。
图9所示为本发明的另一实施例,其中(a)是沿(b)中E-O-E线剖开的剖视图,(b)是沿(a)中D-O-D线剖开的剖视图。
图10所示为本发明的另一实施例,其显示一固定型等速万向接头的剖视图,其中接头外环和轴杆是按锯齿形状配合好的并且用夹防止滑出。
图11所示为本发明的另一实施例,其显示一固定型等速万向接头的剖视图,其中为接头内环设置的一承受构件直接固定到一接头外环上。
图12所示为图10和图11的接头内环的剖视图,其中轨道槽是在最大操作角范围内,和一该范围以外的增大的区域形成的。
图13(a)所示为一在***具有锯齿状突出部分形成的轴杆的前视图,(b)是(a)的右视图。
图14所示为本发明的另一实施例,其是一分解的剖视装配图,显示一通过为接头内环设置的承受构件将一轴杆装配到接头外环的过程。
图15所示为图14的装配完成状态,其中(a)是沿(b)中G-O-G线的剖视图,(b)是沿(a)中F-O-F线的剖视图。
图16所示为图15(a)的左视图。
图17所示为图15(a)放大了的主视剖面图。
图18(a)是一***有凸边的轴杆的前视图,(b)是一将具有图(a)的轴杆装配到其上的固定型等速万向接头的剖视图。
具体实施方式
图1(a)和图1(b)所示为本发明的一实施例,是一种UJ型的固定型等速万向接头,其中图(a)是沿图(b)中B-O-B线剖开的剖视图,图(b)是沿图(a)中A-O-A线剖开的剖视图。该实施例中的固定型等速万向接头包含一接头外环1,一接头内环2,一保持器3,和扭矩传输球4(以下简称球),及一轴杆5。
如图2所示,接头外环1呈衣袖形,其一端开口用于放入轴杆5,另一端开口用以承受接头内环2、保持器3和球4。接头外环1的一端面(杆边)是由内圆柱面6形成,该内圆柱面的最小内径D2大于接头内环2的外径D1,以便允许接头内环2在下面描述的装配过程中可以通过。内圆柱面6的轴端具有一环形阶梯7来控制轴杆5的装配位置。此外,在接头内环1的另一端面(口边),其内球面11上有周向均布的轴向延伸轨道槽13。
如图3(a)和图3(b)所示,接头内环2是球形的,该球形具有与之形成整体的中间轴8,和一外球面12,该外球面具有与接头外环1上的轨道槽13配对的周向均布的轴向延伸轨道槽14。接头内环2被接头外环1承受,因此当操作角为0°时它与接头外环的中心轴重合。此外,形成的接头内环2的外球面12的轴向***区域拥有油槽15,以提供润滑使轴杆5的内球面19与接头内环2的外球面12之间的运动光滑,考虑到这样一事实,外球面12是由轴杆5上的内球面19支撑,正如下面即将描述的。
如图1所示的UJ型等速万向接头,接头外环1上的轨道槽13的曲率中心O1与接头内环2上的轨道槽14的曲率中心O2对接头中心O轴向偏离了相同的距离
f。因此,接头外环1上的每一轨道槽13具有一弓形的底部13a和位于口的最里边的曲率中心O1,及一在口的开口边的轴向平行直底13b,具有一从上述曲率中心O1线段辐射延伸、并与轨道槽13底部相交的区域定义的边界。进而,接头内环2上的每一轨道槽14具有一弓形的底部14a和一在开口边的曲率中心O2,及一在口的最里边的轴向平行直底14b,具有一从上述曲率中心O2线段辐射延伸、并与轨道槽14底部相交的区域定义的边界。
如图1(a)和图1(b)所示的保持器3,介于接头外环1的内球面11和接头内环2的外球面12之间,并且约束着多个球4(在该实施例中是6个球)。这些球4被保持器3上的轴向均布凹坑16(在该实施例中是6个凹坑)包着,并且放置在由接头外环1上的轨道槽13及接头内环2上的轨道槽14之间形成的球轨道内以传递扭矩。保持器3控制球4在将轴杆5和中间轴8之间的角度对分的平面上。保持器3(见图1(b))上的凹坑16的周向宽度W的值设计成可以允许等速万向接头可以在最大操作角内操作。
保持器3的内径表面是这样的,位于轴中心的(即,图1(a)的状态,与接头中心O重合)前部开口边变成一内球面17并与接头内环2上的外球面12相接触,同时轴中心的口的后部最里边变成一内圆柱面18通向内球面17。保持器3上的内圆柱面18有一内径D3与接头内环2上的外径D1同轴,如图4(a)和图4(b)所示,这样可以允许接头内环2通过它。进一步,由于当接头内环2处于规定位置时,保持器3上的内球面17与接头内环2上的外球面12重合,接头内环2上的外球面12与保持器3上的内球面17邻接。
此外,球4上的扭矩载荷的轴向分量直接作用到接头外环1的开口上。因此,即使形成的保持器3的口最里边的内圆柱面18是薄壁的,形成的保持器3开口边的内球面17是厚壁的,承受轴向分量的开口边的强度仍是安全的。进一步,由于保持器3凹坑部的内径D4不可能干涉接头内环2的***,因此可以设计得比内圆柱面18上的内径D3更小。
轴杆5,这个接头内环2的轴向支撑部件,具有位于轴端的内球面19与接头内环2上的外球面12重合,并且同轴固定在杆边的开端,即,轴杆5的轴端***到接头外环1的杆边开端并且被环形阶梯7卡住,通过这样控制轴杆5的轴向位置。轴杆5通过焊接到接头外环1上的杆边开端的焊接区固定在接头外环1上(图1(a)中的一部分)。通过固定在接头外环1上的轴杆5,轴杆5上的内球面19轴向支撑接头内环2上的外球面12。
在这种等速万向接头中,结构中轴杆5上的内球面19放置在接头外环1的杆边开端,轴向支撑接头内环2上的外球面12,同时,保持器3上的内圆柱面18径向支撑接头内环2上的外球面12,使得它具有足够的承受扭矩载荷的能力,防止产生振动和非正常噪声,保持其等速特性。
然后,制造该实施例的固定型等速万向接头的方法,即,各种零部件的装配过程,包括接头外环1,接头内环2,保持器3,球4,和轴杆5,将在下面详细描述。
首先,将保持器3***口边开端,也即接头外环1的前开端,并确保在接头外环1的指定位置。在将保持器3***接头外环1的过程中,如果保持器3在凹坑16位置(见图4(b))的外径D5小于接头外环1上的内球面的内径D6(见图2),然后,如图5(a)所示,相对接头外环1,将保持器3在同一轴上转过轨道的1/2,形成角度α,以便让保持器棱(套之间的区域)通过轨道槽13直到保持器达到其轴向位置,其后将保持器3再转轨道的1/2形成角度α使其达到规定位置,进一步,如果保持器3在凹坑16处的外径D5比接头外环1的内球面11的内径D6大,然后,如图5(b)所示,将保持器3相对接头外环1转90°并***到口的最里边,其后保持器3再转90°到其规定位置。
随后组合保持器3,如图6所示,球4被嵌入保持器3上所有的凹坑16中。下一步,如图7所示,接头内环2通过接头外环1的杆边开端被***,随着接头外环1和保持器3达到彼此同轴同相,使其通过保持器3的内圆柱面10,直到接头内环2的外球面12与它的内球面17邻接,由此确保接头内环2处在其规定位置。最后,如图8所示,轴杆5被***接头外环1的杆边开端,装入接头外环1的内圆柱面,用环形阶梯7卡住,并通过在接头外环1的杆边开端的连接区域的焊接将其固定到接头外1上,随着轴杆5固定到接头外环1上,轴杆5的凹球面19轴向支撑接头内环2上的外球面12。
装配的构件由接头外环1,保持器3,球4和接头内环2组成,首先,保持器3通过接头外环1的杆边开端***到其规定位置,其上所有的球被装在保持器3上,其后,与接头内环2组合,接头内环2可以通过接头外环1的杆边开端***保持器3,并确保到规定位置,因为接头外环1的杆边开端有一内径D2大于接头内环2的外径D1,并且因为内圆柱面18是由保持器3从轴中心到口最里边的内径表面形成,由此,零件装配被简化。
图9(a)和图9(b)所示的等速万向接头是另一发明的实施例,通过实例的方法演示用压力加工方法形成的接头外环1′的应用。这种压力加工的接头外环1′的应用使减小等速万向接头的重量并降低其成本变得容易实现。
上面描述的实施例通过实例说明在接头外环1的杆边开端的焊接区用焊接方法把轴杆5固定到接头外环上,采用一种结构如图10所示的作为另一种将轴杆固定到接头外环上的方法也是可行的。在图10所示的实施例中,接头外环1″上的杆边开端的内圆柱面是通过锁夹20形成的,而轴杆5的***面是通过锁夹21形成的,以便通过放入到锁夹20和21之间,将轴杆5固定到接头外环1″上。进一步,卡环23被***安装到接头外环1″的杆边开端形成的环向槽中,以防止轴杆5从接头外环1″中滑出。另外,BJ型的固定型等速万向接头如图10所示,特征构件2′和3′分别表示该实施例中的接头内环和保持器。
图11所示的实施例是一没有轴杆一类的等速万向接头,并且如图所示,它具有这样一种结构,其中接头外环1是整体形成的,具有对应的杆边的开端边缘24,并且通过销钉安装在另一部分上。在这种情况下,通过内球面19形成的承受构件25被直接固定到接头外环1,并且承受构件25的内球面19轴向支撑接头内环2的外球面12。此外,承受构件25可以强制装入到接头外环1的内圆柱面并且通过弄皱固定在那里。
如图10和图11所示实施例中的接头内环2′,如图12所示,由在最大操作角θ范围的轨道槽14′形成,并且具有这样的形状,这范围以外的区域是由组合体26米限定的。如显示的接头内环2′上的轨道槽的形状,可保证接头内环2′上轨道槽之间部分的强度,可减小轨道槽之间的空间,达到压缩等速万向接头尺寸的目的。
如前面描述的实施例(见图1(a)和图9(a))具有这样的结构,轴杆5的轴端面是由用于轴向支撑接头内环2上的外球面12的内球面形成,通过利用前面描述的承受构件25(见图11)也可以提供一分离的结构,该结构由具有内球面19的承受构件25组成。
在该实施例中,如图13(a)和图13(b)所示,轴杆5′的***面是由夹子状凸出部分27以及具有如图14所示的内球面19的承受构件25形成,承受构件被强制装入接头外环1″″的内圆柱面,其上轴杆5′被***直到与承受构件25邻接,引起轴杆5′上的夹子状凸出部分27切入到接头外环1″″上的内圆柱面28,并且因此塑性进入其中,通过该塑性进入部分可有效传输扭矩。进一步,如图15(a)和图15(b)及图16的轴向固定,可通过这样一结构使其有效,其中有一接头外环1″″的杆边开端形成的雏折部分29。图14,图15(a)和图15(b)所示的实施例是一UJ式固定型等速万向接头,其中符号2″、3″和5″分别代表其它实施例中的接头内环,保持器和轴杆。
此外,这个实施例具有这样的结构,其中构件30从接头内环2″分开,通过外球面12而形成,被安置在接头内环2″的最里边。进一步,该实施例不象前面所描述的实施例(见图1(a)和图9(a))具有一与中间轴8成一整体的接头内环2,而是具有这样的结构,其中中间轴8′和接头内环2″是两个分离的实体,并且中间轴8′被夹紧在接头内环2″上以允许扭矩传输。
前面所描述的实施例(见图1(b)和图9(b))所示,有6个球4被保持器3保持的情况,这个实施例如图15(b)所示,有8个球4′。这个条用8个球4′的结构可使其球的直径减小从而有效减小整个万向接头的尺寸。
进一步,如图17所示,接头内环2″上的外球面12的曲条半径R1,被设计成小于保持器3″上的内球面17的曲条半径R2。这样可减小接头内环2″和保持器3″之间的接触使得保持器3″的运动平滑,减小从球4′推保持器3″的力。
更进一步,如图18(a)和图18(b)所示,万向接头具有这样的结构,其中轴杆5的外球面是由凸边状的凸缘31形成,而轴杆5被***接头外环1″的杆边开端,并且通过与接头外环1″的径向收缩在从接头外环1″外的力作用下固定在那里,其中装入轴杆5的间隙32′的承受构件25′上的内球面19轴向支撑接头内环2上的外球面12。
Claims (17)
1、一种固定型等速万向接头,其特征在于是由下述构件组成:
具有一内球面的圆柱接头外环,内球面上有多个周向均布的轴向延伸轨道槽;
具有一外球面的接头内环,外球面上有多个周向均布的轴向延伸轨道槽,该槽与接头外环上的轨道槽对应,接头外环上的轨道槽的曲率中心与接头内环上的轨道槽的曲率中心对接头中心偏离相同距离,接头外环上的轨道槽具有位于口的最里边的弓形底部及在口的开口边的直底,接头内环上的轨道槽具有在口的开口边的弓形底部及在口的最里边的直底;
多个扭矩传输球,放置在由接头外环和接头内环共同限定的球轨道内;以及
一用来保持放置在上述球轨道内的扭矩传输球的保持器;
其中,上述接头外环的后部开端有一大于接头内环外径的内径,上述保持器的内径表面具有这样的形状,以致于当保持器的轴中心前端的区域允许接头内环有轴向运动时,轴中心前端的区域可以控制接头内环向前的运动。
2、如权利要求1所述的固定型等速万向接头,其特征在于:上述扭矩传输球的数量为8个。
3、如权利要求1所述的固定型等速万向接头,其特征在于:所述外球面延伸到接头内环的后部,位于前述接头内环后端的承受部件的端面形成一内球面,由此上述接头内环的外球面由前述承受构件的内球面支撑。
4、如权利要求2所述的固定型等速万向接头,其特征在于:所述外球面延伸到接头内环的后部,位于前述接头内环后端的承受部件的端面形成一内球面,由此上述接头内环的外球面由前述承受构件的内球面支撑。
5、如权利要求3所述的固定型等速万向接头,其特征在于:所述接头内环外球面的曲率半径设计成小于保持器内球面的曲率半径。
6、如权利要求4所述的固定型等速万向接头,其特征在于:所述接头内环外球面的曲率半径设计成小于保持器内球面的曲率半径。
7、如权利要求3所述的固定型等速万向接头,其特征在于:在所述接头内环后部形成的外球面,是由一构件从接头内环分开形成的。
8、如权利要求4所述的固定型等速万向接头,其特征在于:在所述接头内环后部形成的外球面,是由一构件从接头内环分开形成的。
9、如权利要求5所述的固定型等速万向接头,其特征在于:在所述接头内环后部形成的外球面,是由一构件从接头内环分开形成的。
10、如权利要求6所述的固定型等速万向接头,其特征在于:在所述接头内环后部形成的外球面,是由一构件从接头内环分开形成的。
11、如权利要求3到10中任一项所述的固定型等速万向接头,其特征在于:上述承受构件是由固定于接头外环后开端上的轴杆提供的。
12、如权利要求3到10中任一项所述的固定型等速万向接头,其特征在于:上述承受构件是由一在其端面形成内球面的承受构件,以及通过上述承受构件固定于接头外环后开端的轴杆组成的。
13、如权利要求3到10中任一项所述的固定型等速万向接头,其特征在于:上述承受构件是由一具有内球面的承受构件提供的,其内球面形成于它的端表面中,并且所述承受构件被直接固定在接头外环的后部开端处。
14、如权利要求1到10中任一项所述的固定型等速万向接头,其特征在于:上述接头内环上的轨道槽是在最大操作角的范围内形成的,在此范围以外的区域是通过控制轨道槽轴向长度的组合形成的。
15、如权利要求11所述的固定型等速万向接头,其特征在于:上述接头内环上的轨道槽是在最大操作角的范围内形成的,在此范围以外的区域是通过控制轨道槽的轴向长度的组合形成的。
16、如权利要求12所述的固定型等速万向接头,其特征在于:上述接头内环上的轨道槽是在最大操作角范围内形成的,在此范围以外的区域是通过控制轨道槽的轴向长度的组合形成的。
17、如权利要求13所述的固定型等速万向接头,其特征在于:上述接头内环上的轨道槽是在最大操作角范围内形成的,在此范围以外的区域是通过控制轨道槽的轴向长度的组合而成的。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002281595A JP2004116666A (ja) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | 固定型等速自在継手及びその製造方法 |
JP2002281595 | 2002-09-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1497196A CN1497196A (zh) | 2004-05-19 |
CN100343543C true CN100343543C (zh) | 2007-10-17 |
Family
ID=31973315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB031348866A Expired - Fee Related CN100343543C (zh) | 2002-09-26 | 2003-09-26 | 固定型等速万向接头 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7153213B2 (zh) |
EP (1) | EP1403543B1 (zh) |
JP (1) | JP2004116666A (zh) |
KR (1) | KR20040027383A (zh) |
CN (1) | CN100343543C (zh) |
DE (1) | DE60310329T2 (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005337291A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Ntn Corp | Atv用ドライブシャフト |
DE102005029042A1 (de) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Volkswagen Ag | Gleichlauffestgelenk |
ITMI20051793A1 (it) * | 2005-09-28 | 2007-03-29 | Gkn Driveline Bruneck Ag | Elemento interno per un giunto a snodo omocinetico e metodo per la sua fabbricazione |
EP2149719B1 (en) * | 2007-03-27 | 2013-06-19 | NTN Corporation | Fixed uniform-motion universal coupling |
JP5143493B2 (ja) * | 2007-07-31 | 2013-02-13 | Ntn株式会社 | 固定式等速自在継手 |
JP5143460B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2013-02-13 | Ntn株式会社 | 固定式等速自在継手 |
EP2372180A4 (en) * | 2008-12-02 | 2013-04-10 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | UNIVERSAL EQUIVALENT CHAIN |
BRPI1001172A2 (pt) * | 2009-03-13 | 2015-08-18 | Gm Global Tech Operations Inc | Junta de velocidade constante e método de fabricar uma junta de velocidade constante |
DE202009006696U1 (de) * | 2009-05-08 | 2010-09-23 | Bf New Technologies Gmbh | Gleichlaufgelenk und Gelenkwelle |
CN104806650B (zh) * | 2014-03-18 | 2017-11-21 | 万向钱潮股份有限公司 | 一种固定端等速万向节 |
CN103899666B (zh) * | 2014-04-21 | 2016-04-20 | 湘潭金菱科技股份有限公司 | 一种双驱滚珠万向联轴器 |
US10267366B2 (en) * | 2015-09-22 | 2019-04-23 | True North Technologies, Llc | Universal joint for downhole motor drive |
JP2021148225A (ja) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 株式会社ジェイテクト | 等速ジョイントの組立方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4950206A (en) * | 1987-11-25 | 1990-08-21 | Uni-Cardan Ag | Constant velocity ratio universal joints |
DE10060220A1 (de) * | 2000-12-04 | 2002-06-13 | Gkn Automotive Gmbh | Gleichlauffestgelenk |
US20020082094A1 (en) * | 2000-11-03 | 2002-06-27 | Fag Automobiltechnik Ag | Wheel bearing with positive-locking connection |
US20020094230A1 (en) * | 2000-12-04 | 2002-07-18 | Thomas Weckerling | Constant velocity fixed ball joint as a counter track joint |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2252827C3 (de) * | 1972-10-27 | 1976-01-08 | Loehr & Bromkamp Gmbh, 6050 Offenbach | Gleichlaufgelenk |
DE3114290C2 (de) * | 1981-04-09 | 1984-04-19 | Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach | "Gleichlaufdrehgelenk" |
CA2016894A1 (en) | 1989-07-25 | 1991-01-25 | Werner Krude | Constant velocity universal joint |
DE4228482C2 (de) * | 1992-02-13 | 1996-11-07 | Gkn Automotive Ag | Gleichlauffestgelenk |
DE4230639C1 (de) * | 1992-09-12 | 1993-10-07 | Loehr & Bromkamp Gmbh | Kugelgleichlaufdrehgelenk |
JPH0798023A (ja) | 1993-09-28 | 1995-04-11 | Ntn Corp | 固定型等速ジョイントの組立方法 |
IT1268212B1 (it) * | 1993-12-17 | 1997-02-21 | Gkn Automotive Ag | Giunto girevole omocinetico a sfere |
US6733396B2 (en) | 2002-03-22 | 2004-05-11 | Delphi Technologies, Inc. | Constant velocity joint |
US6733395B2 (en) | 2002-03-22 | 2004-05-11 | Delphi Technologies, Inc. | Constant velocity joint |
-
2002
- 2002-09-26 JP JP2002281595A patent/JP2004116666A/ja not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-09-22 US US10/669,153 patent/US7153213B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-23 DE DE60310329T patent/DE60310329T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-23 EP EP03255993A patent/EP1403543B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-24 KR KR1020030066236A patent/KR20040027383A/ko not_active Application Discontinuation
- 2003-09-26 CN CNB031348866A patent/CN100343543C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4950206A (en) * | 1987-11-25 | 1990-08-21 | Uni-Cardan Ag | Constant velocity ratio universal joints |
US20020082094A1 (en) * | 2000-11-03 | 2002-06-27 | Fag Automobiltechnik Ag | Wheel bearing with positive-locking connection |
DE10060220A1 (de) * | 2000-12-04 | 2002-06-13 | Gkn Automotive Gmbh | Gleichlauffestgelenk |
US20020094230A1 (en) * | 2000-12-04 | 2002-07-18 | Thomas Weckerling | Constant velocity fixed ball joint as a counter track joint |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20040027383A (ko) | 2004-04-01 |
EP1403543B1 (en) | 2006-12-13 |
CN1497196A (zh) | 2004-05-19 |
DE60310329T2 (de) | 2007-07-05 |
US7153213B2 (en) | 2006-12-26 |
EP1403543A1 (en) | 2004-03-31 |
DE60310329D1 (de) | 2007-01-25 |
US20040102251A1 (en) | 2004-05-27 |
JP2004116666A (ja) | 2004-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100343543C (zh) | 固定型等速万向接头 | |
CN1260487C (zh) | 等速万向联轴节组件 | |
US7507161B2 (en) | Propshaft with constant velocity joint attachment | |
JP5507061B2 (ja) | 固定型等速自在継手 | |
EP2487379B1 (en) | Fixed type constant velocity universal joint | |
CN1940329A (zh) | 棘轮式单向离合器 | |
CN1940331A (zh) | 具有离心力启动的摇块的棘轮式单向离合器 | |
CN101031438A (zh) | 轮毂单元和滚动轴承装置及其制造方法、以及滚动轴承装置的组装装置及其组装方法 | |
CN103917795A (zh) | 等速万向联轴器的外侧联轴器构件的焊接方法及外侧联轴器构件 | |
US9255611B2 (en) | Constant velocity universal joint | |
US20170043617A1 (en) | Drive wheel bearing and method of manufacturing the same | |
CN1854549A (zh) | 超越离合器 | |
CN101044335A (zh) | 高角度等速万向节 | |
CN1578889A (zh) | 滚柱离合器内置式皮带轮装置及其组装方法 | |
CN1755154A (zh) | 等速万向联轴节组件 | |
EP2128466B1 (en) | Fixed constant velocity universal joint | |
JP5241078B2 (ja) | 固定式等速自在継手 | |
CN1867782A (zh) | 用于机动车辆的离合器以及这种离合器的安装方法 | |
CN106402321B (zh) | 变矩器安装辅助 | |
KR101874846B1 (ko) | 크로스 그루브 등속조인트 | |
US7607984B2 (en) | Device to limit the amount of angular displacement in ball-type fixed CV joints | |
CN1928378A (zh) | 用于等速万向接头的滚珠隔离圈及其生产方法 | |
CN1366149A (zh) | 等速万向接头 | |
WO2024122306A1 (ja) | 等速自在継手のボール自動組込方法 | |
JP5461329B2 (ja) | 固定式等速自在継手 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |