CN101278137B - 等速球节 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种构造成对向轨道万向节的等速球节，其具有一内毂(4)，在该内毂的外表面中围绕着该内毂轴线(9)交替分布地设置有第一内滚道(16)与第二内滚道(17)。一布置在所述内毂与一外毂之间的环形保持架在该内毂(4)上被导向。此外，设置有从从动侧的端部起朝着驱动侧的端部无凹陷地延伸导入面(24，25)。

Description

等速球节
技术领域
本发明涉及一种等速球节(Gleichlaufkugelgelenk)，该等速球节作为对向轨道万向节(Gegenbahngelenk)例如用于连接汽车的纵轴或半轴。
背景技术
DE 102 48 372 A1公开了一种这样的对向轨道万向节，其具有一内毂和一外毂，一个基本上环形的保持架在该内毂和外毂之间被导向。在该内毂以及在该外毂中形成有成对地相互对应的滚道，在保持架中安装的滚珠可移动地被保持在该内毂与外毂中。内毂与外毂的相互对应的一对滚道的轨基交替地从对向轨道万向节的一个第一端部朝着第二端部以及从该第二端部朝着所述第一端部彼此靠近。在装配状态下，内毂包括两个爪式地彼此啮合的元件，它们基本上前后相继地位于内毂轴线上，其中，这两个元件中的第一元件具有第一内滚道，第二元件具有第二内滚道。
在该已公知的节中，保持架在外毂中被导向。为此，设置在外滚道之间的隔板必须构造成保持架导向面。在外毂的内表面中高精度地构造保持架导向面与外滚道在一些专门的应用例中可导致制造花费增大。
例如DE 100 60 118 C1也公开了一种对向轨道万向节，其中，保持架导具有球形的外表面，该外表面在节外部零件的无凹陷(hinterschnittfrei)的止挡-和导向面的方向上延伸。此外，该已公知的节的保持架在另一轴向方向上具有无凹陷的止挡-和导向面，该止挡-和导向面与节内装零件的一球形外表面一起用于保持架的导向。在该公知的同步固定节中，尽管节内装零件可以被***滚珠保持架中并且该滚珠保持架与该节内装零件一起可安装到节外部零件中，然而必须手工将滚珠一个一个地安装到保持架及滚道对中。这需要极大的时间花费，这对节的制造的经济性有负面影响。
发明内容
因此本发明的任务在于提供开头所述类型的节，该节允许机械上容易的制造及简单的装配。
根据本发明，该任务基本上如下地解决，即，优选在内毂上被导向的保持架在其内表面上具有从驱动侧的端部开始朝着从动侧的端部无凹陷地延伸的导入面以及从从动侧的端部开始朝着驱动侧的端部无凹陷地延伸的导入面。这样来构造这些导入面，使得内毂的爪式地彼此啮合的元件可从相对的端部进入保持架中并结合在该保持架中。通过按本发明的这种技术方案可简化外毂的制造，因为规定外滚道具有更高的精度，从而无需附加地在该外毂中形成具有更高精度的保持架定中面。此外还简化了按本发明的节的装配，因为保持架可***或进入外毂中。在这种情况下，所有的滚珠可安装到保持架的窗中并且例如用润滑油脂被保持在其中。内毂的两个元件则可以从节的两个相对的端部进入外毂及保持架中并彼此结合。因此不再需要通过节的过度弯曲将滚珠安装到保持架的窗中。因此大大简化地并能更快地进行节的装配。
为了在等速球节的静止状态中达到保持架与滚珠的对中，内毂的所述元件优选紧邻所述第一及第二内滚道地具有第一及第二保持架对中面，用于导向紧邻导入面地设置在保持架的内表面上的第一及第二导向面。
按本发明的一个优选实施方式，在装配状态下爪式地相互配合的元件分别由一个圆柱形的区段构成，从该区段伸出有壳式的突起，这些突起分别形成内滚道及保持架对中面。其中，内毂的所述两个元件的圆柱形区段基本上前后相继地位于内毂轴线上。为了实现所述两个元件的爪式的相互配合，根据一个元件中壳式突起的尺寸及轮廓相应地在另一元件中构造有凹槽。因此，构成内毂的所述两个元件在切线方向上形状锁合地彼此接触。
如果保持架具有局部球形的外表面，该外表面在窗的区域中这样变平，使得保持架的外径小于或等于外毂的内径，因此，不用摆动(Verschwenken)保持架就可以将其相对外毂同轴地安装到该外毂中。这大大地简化了按本发明的等速球节的装配。
为了保证构成内毂的两个元件在轴向方向上也良好的相连接，这两个元件可借助螺钉相互连接起来。为此，例如给构成内毂的两个元件中的一个设置一个中心通孔，而另一个具有与该通孔同轴的螺纹孔因此这两个元件可通过螺钉相互连接在一起。
如果两个元件基本上是非切削地加工的实心成形件，则可尤其是更高精度地制造构成内毂的元件。因此，滚道及所述两个元件的彼此接触的突起与凹槽可例如通过压制工序更高精度及相同质量地来形成。但也可以实施单个的加工步骤，例如在一个切削加工步骤中加工出用于使所述两个元件相互连接的通孔及螺纹孔。对小批量生产，也可以通过成形工艺或切削加工工艺来制造所述两个元件。
按本发明的一个优选实施方式，所述两个元件中与内毂结合在一起的那个元件是一根轴或轴榫(Wellenzapfen)的端部。以这种方式，按本发明的对向轨道万向节可更简单地连接到轴或类似物上。在此可选地，所述元件中的一个可以一个套筒一体地构成，该套筒具有一个用于于一个轴端部或一个轴榫相连接的内部型廓。
为了得到尤其紧凑的节，外毂及内毂中滚道的数目优选为六。但也可以给按本发明的节构造四个、八个或更多的滚道对。
为了无相对转动地连接外毂与一个相应的接收结构，在一个按本发明的优选实施方式中，外毂具有一个带有一型廓的无凹陷的外表面。因此，按本发明的等速球节可以作为装配好的紧凑组件安装到相应构造的接收结构中。
如果外毂外表面上的每个外滚道对应一个突起，则这些突起可用作无相对转动地连接外毂与相应的接收结构的型廓，同时，外毂在这种构型中得到至少很大程度上恒定的壁厚分布，这不仅对硬度有利，而且在均匀的能量吸收及转矩吸收方面也有利。
按本发明的同步节可作为小角度节(kleinwinkelgelenk)在内毂与外毂之间具有最大为约±24度的偏转角。然而通过节的按本发明的构型，内毂与外毂之间的最大偏转角也可为约±40度。
本发明还涉及一种万向节轴，例如作为汽车的驱动轴的纵轴或半轴，该万向节轴具有上述的等速球节。其中有利的时，这样设计等速球节，使其预装配为一紧凑安装套件。
本发明的扩展方案、优点和应用可能性可由下面的实施例及附图说明得到。其中，所有说明和/或图解示出的特征本身或任意的组合都构成本发明的技术方案，而与权利要求中特征的总结或权利要求的引用无关。
附图说明
图1为按本发明等速球节的一个剖面图，
图2为按图1的等速球节的、装配内毂时的一个剖面，
图3为按图2的等速球节的沿线III-III的剖面，
图4为内毂的一个元件的前视图，
图5为按图4的元件的一个剖面，
图6为内毂的另一元件的后视图，
图7为按图6的元件的一个剖视图，
图8为按本发明等速球节的保持架的一个剖面，和
图9为按图8的保持架的沿线IX-IX的剖面。
具体实施方式
在图1所示的等速球节1中，表明了一个驱动侧的第一端部2与一个从动侧的第二端部3，其中，名称“驱动侧”与“从动侧”在此纯粹是示例地用于更好地区分两个端部。当然，两个端部适合以同样的方式连接到驱动或被驱动的构件上。
等速球节1以公知的方式具有一个内毂4、一个配设有滚珠6的保持架5以及一个外毂7。其中，滚珠6安装在保持架5的窗8中。
尤其是如图2及图4至7所示，内毂4是两件式构造的。在中心的内毂轴线9上基本上前后相继地布置有一个第一元件10和一个第二元件11。构成内毂4的两个元件10与11交替地构造有突起12或13以及凹槽14或15，如图2所示，这些突起或凹槽爪式地相互配合。其中，所述两个元件的突起12与13在切线方向上形状锁合地相互接触。在该所示实施方式中，突起12、13与凹槽14、15都是部分圆形地构成。
在第一元件10的各突起12中分别构造有一个第一内滚道16，而在第二元件的各突起13中分别构造有一个第二内滚道17。其中，第一内滚道16无凹陷地从驱动侧的端部2起朝着从动侧的端部3延伸。该第一内滚道的轨基在此靠近内毂轴线9。反之，所述元件11的第二内滚道17无凹陷地从从动侧的端部3起朝着驱动侧的端部2延伸，在此，该第二内滚道的轨基靠近内毂轴线9。
在突起12或13上，与内滚道16或17紧邻地构造有保持架对中面18。这些保持架对中面共同形成一局部的球形面，保持架5通过这些球形面在内毂4上被导向。
如图1所示，构成内毂4的两个元件10与11在轴向方向上借助螺钉19通过旋紧来相互连接。
外毂7是单件式的环形的构件，在等速球节1的展开位置中，该外毂的轴线与内毂4的内毂轴线9重叠。在外毂7的内表面中构造有第一及第二外滚道20及21，这些外滚道均匀且交替地围绕着外毂轴线分布。在等速球节1装配好的状态下，内毂4的第一内滚道16与外毂7的第一外滚道20相对而置，第二内滚道17与第二外滚道21相对而置，使得这些内滚道与外滚道形成滚道对。在每个这种滚道对中有一个被保持在保持架5中的滚珠6被导向。
其中，外毂7的第一外滚道20无凹陷地从驱动侧的端部2起朝着从动侧的端部3延伸，该第一外滚道的轨基在此远离外毂轴线。相比之下，第二外滚道21无凹陷地从从动侧的端部3起朝着驱动侧的端部2延伸，该第二外滚道的轨基在此远离外毂轴线。
为了连接等速球节1，内毂4的第二元件11与轴22一体地构造。对此可选的是，内毂的元件11例如也可构造成具有一内部型廓的套筒。在外毂7的外表面上构造有一型廓，用于无相对转动地连接外毂与相应的附图中未示出的接收结构。为此，外毂7的外表面上的每个外滚道20或21对应一个突起23。
在图8与9所示的实施方式中，保持架5通过一个一体的闭合的环构成，在该环中构造有保持架窗8。在保持架5的内表面上构造有从从动侧的端部3起朝着驱动侧的端部2无凹陷地延伸的第一导入面24以及从驱动侧的端部2起朝着从动侧的端部3无凹陷地延伸的第二导入面25。在该所示实施方式中，导入面24及25构造成至少几乎轴向平行地延伸的面，使得构成内毂4的两个元件10与11可以从相对的端部进入保持架5中，而这不会被球形构造的保持架对中面18所阻碍。
在轴向上，在第一导入面24的后面，即，在保持架5的驱动侧的端部2上紧邻该导入面24地构造有第一导向面26，这些导向面局部球形地构成。相应地在保持架5的从动侧的端部3上紧邻第二导入面25地构造有第二导向面27，这些导向面也是局部球形地构成。如图2所示，第一元件10的球形的保持架对中面18与保持架5的第二导向面27相接触，而第二元件11的保持架对中面18与保持架5的第一导向面26相接触。由此，在等速球节1的静止状态中保持架5对中地位于该等速球节中。
下面将说明等速球节1的装配。为此，首相将保持架5安装到外毂7中，其中，保持架5的外表面至少在保持架窗8的区域中这样变平，使得保持架5的外径小于或等于外毂7的内径。因此，保持架5既可以从驱动侧的端部2也可以从从动侧的端部3被安装到外毂7内的一个位置中，在该位置中，外毂7与保持架5的轴线重叠。
现在可以将全部滚珠6从内部安装到保持架5的窗8及外毂7的外滚道20或21中。为此，滚珠6必要时借助润滑油脂或类似物被保持在保持架5及外毂7中。
当全部滚珠6都安装到保持架5及外毂7中后，可将内毂4安装到等速球节1中，其中，第一元件10从驱动侧的端部2被导入保持架5中，而第二元件11从从动侧的端部3被导入保持架5中并与第一元件10爪式地相连接。其中，两个元件10、11的各突起12或12分别啮合在另一元件的凹槽14或15中。为了轴向上固定这两个元件，螺钉19穿过设置在第一元件10中的通孔并旋紧在设置在第二元件11中的螺纹孔中。
两个元件10及11到保持架5中的安装仅在这样的位置中才可以，即，在该位置中这两个元件的突起12或13对准保持架5的内表面上的导入面24或25。其中，两个元件可这么深地被***到保持架5中并彼此啮合地相连接，直到这两个元件的保持架对中面18靠触到保持架5的导向面26或27上。

Claims (12)

1.构造成对向轨道万向节的等速球节，其具有一驱动侧的端部、一从动侧的端部以及：
一内毂，在该内毂的外表面中围绕着该内毂轴线交替分布地设置有一些第一内滚道和一些第二内滚道，其中，该内毂包括至少两个在装配状态下爪式地相互配合的元件，这些元件基本上前后相继地位于该内毂轴线上，所述元件中的一个第一元件具有所述第一内滚道以及一个第二元件具有所述第二内滚道；
一外毂，在该外毂的内表面中围绕着该外毂轴线交替分布地设置有一些第一外滚道和一些第二外滚道，其中，所述各第一内滚道分别与各第一外滚道相对而置并且与该第一外滚道构成一对，所述各第二内滚道分别与各第二外滚道相对而置并且与该第二外滚道构成一对；和
一布置在所述内毂与外毂之间的环形保持架，该环形保持架具有一些窗，配合在所述滚道中用于传递转矩的滚珠在这些窗中被导向，
其特征在于，所述保持架在其内表面上具有从从动侧的端部起朝着驱动侧的端部无凹陷地延伸的第一导入面以及从驱动侧的端部起朝着从动侧的端部无凹陷地延伸的第二导入面，这些导入面这样地被构造，使得所述内毂的爪式地相互配合的元件可以从相对的端部进入该保持架中并且可连接在该保持架中，
所述内毂的所述元件紧邻所述第一及第二内滚道地具有第一及第二保持架对中面，用于导向紧邻所述导入面地设置在所述保持架的内表面上的第一及第二导向面，
所述保持架具有局部球形的外表面，该外表面至少在所述窗的区域中这样变平，使得所述保持架的外径小于或等于所述外毂的内径，从而所述保持架可以同轴地安装到所述外毂中，并且
所述保持架在所述内毂上被导向。
2.如权利要求1所述的等速球节，其特征在于，所述内毂的所述元件分别具有一圆柱形的区段，从该区段伸出壳式的突起，这些突起分别形成内滚道及保持架对中面。
3.如权利要求1所述的等速球节，其特征在于，所述两个元件借助螺钉连接可拆卸地相互连接。
4.如权利要求1所述的等速球节，其特征在于，所述内毂的所述两个元件和/或所述外毂基本上是非切削地加工的实心成形件。
5.如权利要求1所述的等速球节，其特征在于，所述元件中的一个构成一轴或轴榫的端部。
6.如权利要求1所述的等速球节，其特征在于，所述滚道对的数目是六。
7.如权利要求1所述的等速球节，其特征在于，所述外毂具有一无凹陷的外表面，该外表面具有一用于无相对转动地连接该外毂与相应的接收结构的型廓。
8.如权利要求1所述的等速球节，其特征在于，所述外毂的外表面上的每个外滚道对应一突起。
9.如权利要求1所述的等速球节，其特征在于，所述内毂与外毂之间的最大偏转角为±40度。
10.万向节轴，其特征在于，该万向节轴具有至少一个如权利要求1至9之一所述的等速球节。
11.如权利要求10所述的万向节轴，其特征在于，该万向节轴是用于汽车的驱动轴。
12.如权利要求10所述的万向节轴，其特征在于，该等速球节作为该万向节轴的紧凑组件。
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