CN117098925A - 用于组装车辆的等速万向节的护罩和密封环的装置 - Google Patents

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Abstract

本组装装置是用于将等速万向节中的彼此组装好的护罩和密封环组装至内圈的装置，其中护罩的固定部通过密封环固定于内圈，该装置包括：引导件，其在外周表面上具有用于引导护罩和密封环以使护罩和密封环能够沿着内圈的纵向轴线移动的引导表面；以及推动件，其提供用于推动护罩和密封环以使护罩和密封环能够沿着引导表面移动并到达内圈的支撑表面的力。

Description

用于组装车辆的等速万向节的护罩和密封环的装置
技术领域
本发明涉及一种用于在车辆中传递动力的等速万向节，更具体地，涉及一种用于将等速万向节的护罩和密封环组装到内圈上的装置。
背景技术
等速万向节是传递旋转驱动力的装置，并且被用作为用于通过与车辆的驱动轴、传动轴等结合而传递旋转驱动力的装置。
诸如Rzeppa万向节的等速万向节包括外圈、内圈、设置在外圈和内圈之间的多个滚珠以及容纳这些滚珠的滚珠架。在这样的等速万向节中，外圈通常具有开口侧，并且滚珠、滚珠架和内圈穿过该开口侧***。外圈和内圈之间的设置滚珠和滚珠架的空间填充有用于润滑的润滑脂。为了密封润滑脂，护罩通常附接于外圈和内圈二者。总体上，通过夹具使用压接方法将护罩固定于外圈和内圈二者。
总体上，等速万向节和护罩需要紧凑的设计。具体地，应用于传动轴的等速万向节由于高速旋转而需要紧凑的护罩设计，这产生了在两个护罩附接件之间使用密封环而不是传统的带式夹具来将护罩固定至直径相对较小的内圈的方法。然而，在组装过程中存在密封环可能潜在地损坏通常由橡胶类材料制成的护罩的问题。
<现有文献>
-美国专利第US8,313,107号(2012.11.20)
-美国专利第US9,494,199号(2016.11.15)
发明内容
技术目的
本发明的目的是提供一种组装装置，其允许在不损坏护罩的情况下以简单且高效的方式组装护罩和密封环。
技术方案
根据本发明的实施方式的一种组装装置是一种用于将护罩和密封环组装至等速万向节的内圈的装置，其中护罩的固定部通过密封环紧固于内圈，该组装装置包括：引导件，其在外表面上设置有引导表面，以用于沿着内圈的纵向表面引导护罩和密封环；以及推动件，其提供用于使护罩和密封环沿着引导表面移动以到达内圈的支撑表面的力。
引导表面可以是被形成为相对于护罩和密封环的运动方向倾斜的倾斜引导表面。
倾斜引导表面可以被形成为以1°到5°的角度倾斜。
根据本发明的另一个实施方式的组装装置还可以包括支撑件，其介于彼此组装好的护罩和密封环之间并且被构造为随着推动件的移动而沿着引导件的圆周在护罩和密封环的运动方向上移动，从而允许推动护罩和密封环。
固定部可以具有环形形状，并且支撑件具有插在固定部的内表面与引导表面之间的突起。
突起可以具有朝向前缘变得更尖的楔形形状。
推动件可以被构造为在推动护罩和密封环时在300N至1500N的载荷下移动。
发明效果
根据本发明，可以在组装过程中在不损坏护罩的情况下以简单且高效的方式组装护罩和密封环。
附图说明
图1是可以应用根据本发明的实施方式的用于组装护罩和密封环的装置的等速万向节的正视图。
图2是图1的等速万向节的分解立体图。
图3是沿着图1的线III-III截取的剖视图。
图4是图3的局部放大图。
图5是示出根据本发明的实施方式的用于组装护罩和密封环的装置以及用于将护罩和密封环组装到内圈上的过程的示意图。
图6是示出根据本发明的实施方式的用于组装护罩和密封环的装置的引导件和支撑件的视图。
图7是示出已经通过根据本发明的实施方式的用于组装护罩和密封环的装置将护罩和密封环组装到内圈上的状态的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图给出本发明的实施方式的详细说明。
图1至图4示出了等速万向节，其包括具有通过根据本发明的实施方式的装置组装的护罩和密封环的内圈，而图5至图7示出了根据本发明的实施方式的用于组装护罩和密封环的装置以及组装在内圈上的护罩和密封环。首先，将参照图1至图4描述应用通过根据本发明的实施方式的装置组装的护罩和密封环的示例性等速万向节，并且将参照图5至图7描述根据本发明的实施方式的用于组装护罩和密封环的装置以及关联的组装过程。
参照图1至图3，等速万向节10包括被构造为分别与分离的动力传动元件连接的外圈11和内圈13。滚珠15作为用于传递扭矩的介质并且以被容纳在滚珠架17的腔171中的状态而被放置在外圈11和内圈13之间。可以设置多个滚珠15，并且外圈11和内圈13可以各自具有配对形成容纳每个滚珠15的空间的外滚珠槽114和内滚珠槽133。外圈11和内圈13之间的旋转动力传动通过放置在由外滚珠槽114和内滚珠槽133形成的空间中的滚珠15进行。图2示例性示出了设置八个滚珠15的情况，但是滚珠15的数量不限于此并且可以变化，例如六个、十个等。
外圈11可以包括在内表面上形成外滚珠槽114的动力传动部111、被构造为与动力传动轴(未被示出)连接的连接部113以及连接动力传动部111和连接部113的连接部112。外圈11可以形成沿着轴向方向X1延伸的穿透动力传动部111、连接部112和连接部113的通孔118。内圈13可以包括在外表面上形成内滚珠槽133的动力传动部131以及在轴向方向X2上从动力传动部131延伸的轴部132。内圈13可以形成沿着轴向方向X2延伸的穿透动力传动部131和轴部132的通孔138。例如，当根据本发明的实施方式的等速万向节安装在差速齿轮与传动轴之间时，内圈13可以经由花键耦合与插在通孔138中的差速齿轮的输出轴耦合，并且外圈11的连接部113可以经由焊接与传动轴的中空轴耦合。
外圈11和内圈13可以被构造为在彼此成角度地移位的同时旋转以进行动力传动。在图3中，外圈11和内圈13的纵向轴线X1和X2被表示为处于它们是同轴的没有成角度地移位的状态。在成角度地移位的状态下，外圈11和内圈13的相对位置改变，使得两条纵向轴线X1和X2不会彼此平行地对准。根据本发明的实施方式的等速万向节被设计为允许外圈11和内圈13在预定角度范围内成角度地位移的同时旋转。
虽然未在图中示出，但是润滑脂填充在滚珠15和滚珠架17所在的空间中以进行润滑。参照图2和图3，为了防止润滑脂通过外圈11的通孔118和内圈13的通孔138泄漏，能够阻挡这些通孔118、138的润滑脂保持器25和27能够分别与外圈11和内圈13耦合。
润滑脂密封结构20在外圈11和内圈13之间提供润滑脂密封。润滑脂密封结构20可以包括护罩19、夹紧帽21和密封环23。护罩19与外圈11和内圈13二者紧密配合，以防止填充滚珠15和滚珠架17所在的空间的润滑脂通过外圈11与内圈13之间的空间泄漏。护罩19可以通过被夹紧帽21挤压而与外圈11紧密配合并且可以通过被密封环23挤压而与内圈13紧密配合。
护罩19可以包括用于紧固于外圈11的第一固定部191、用于紧固于内圈13的第二固定部194以及连结第一固定部191和第二固定部194的连接部192和193。护罩19可以由诸如橡胶的能够弹性变形的材料制成。连接部192和193可以被构造为允许在成角度地位移的状态下在操作期间形状变形。第一固定部191可以被构造为与设置在外圈11的轴向端部X1处的轴向支撑表面116紧密配合，并且第二固定部194可以被构造为与设置在内圈13的径向外表面上的径向支撑表面134紧密配合。
在本发明的一个实施方式中，如图3和图4所示，第一固定部191可以大致垂直于外圈11的轴向方向X1延伸，第二固定部194可以大致平行于内圈13的轴向方向X2延伸。在本发明的实施方式中，如图3和图4所示，连接部可以包括两个部分，即，从第一固定部191的内端部大致平行于内圈13的轴向方向X2延伸的轴向延伸部192以及用于将轴向延伸部192的一端连接到第二固定部194的具有波纹形状的波纹部193。波纹部193可以具有相对于径向方向以锯齿形延伸的波纹形状，从而允许在轴向方向X2和径向方向(图4中的竖直方向)上容易地移位。
夹紧帽21被构造为固定于外圈11，并且在轴向方向X1上对要被牢固地固定于轴向支撑表面116的第一固定部191加压。更详细地，参照图4，夹紧帽21包括附接至外圈11的动力传动部111的紧固部(即，轴向延伸部211)以及从轴向延伸部221的一端径向向内延伸以在轴向方向X1上压紧和夹紧第一固定部191的支撑部212。轴向延伸部211具有中空柱状形状并且可以与动力传动部111压配合。在这方面，运动限制部214通过砸边而变形，以被外圈11的卡爪219卡住，从而提供轴向方向X1上的紧固力。例如，运动限制部214可以在图4的虚线圆圈内所示的平行于轴向延伸部211延伸的状态下与外圈11压配合，并且在压配合之后其可以通过砸边而如图4所示那样变形，以被紧固于外圈11的卡爪219。在这方面，为了使运动限制部214的变形更容易，可以在运动限制部214的外表面上设置斜面215。
如图3和图4所示，随着夹紧帽21在轴向方向X2上受到轴向延伸部211和运动限制部214约束的同时被固定于外圈11，支撑部212在轴向方向X1上对第一固定部191加压。结果，护罩19的第一固定部191在被在轴向方向X1上加压的状态下紧密地附着于动力传动部111的轴向支撑表面116。由于护罩19的第一固定部191固定于外圈11的轴向支撑表面116而不是外圈11的径向外周部，因此可以减小旋转半径。
同时，为了增强第一固定部191和轴向支撑表面116之间的密封特性，可以在轴向支撑表面116上形成槽115，并且第一固定部191可以设置有插在槽115中的密封突起195。槽115和密封突起195可以具有沿着外圈11的动力传动部111的圆周方向延伸的环形形状。
护罩19的第二固定部194可以定位在第一固定部191的径向内侧并且在轴向上隔开一定距离。通过用密封环23挤压第二固定部194的径向外表面，可以将第二固定部194压紧并且紧密地附着于内圈13的径向支撑表面134。在这方面，为了增强第二固定部194和径向支撑表面134之间的密封特性，可以在与密封环23的位置对应的位置处形成槽135，并且第二固定部194的一部分可以被构造为由于其在被按压时的形状变形而插在槽135中。
同时，根据本发明的实施方式，设置扩张限制部213以限制轴向延伸部192在径向方向(图4中的竖直方向)上的扩张，从而限制护罩19的径向扩张。如图4所示，扩张限制部213可以从支撑部212的径向内端部大致平行于轴向方向X1延伸。扩张限制部213可以具有在与轴向延伸部192的外周部在径向上向外分开的同时在轴向方向X1上延伸的中空柱状形状。通过扩张限制部213来限制护罩19的径向扩张，可以防止护罩19过度扩张，并且可以使护罩19上的应力最小化，从而提高其耐用性。此外，扩张限制部213还可以用于保护护罩19的径向外表面免受外部污染物或冲击的影响。夹紧帽21的扩张限制部213与护罩19的轴向延伸部192之间的距离可以具有适当的大小，并且它们之间的间隙可以沿着轴向方向保持一致或者可以被构造为增大或减小。
根据本发明的实施方式的用于组装护罩19和密封环23的组装装置100将护罩19和密封环23组装到内圈13上。参照图5，组装装置100在与内圈13的纵向方向X2平行的压配合方向上推动组装好的护罩19和密封环23，使得护罩19的第二固定部194定位在内圈13的支撑表面134上。图7示出了通过根据本发明的实施方式的组装装置将护罩19和密封环23组装到内圈13上的状态，在该状态下，密封环23与支撑表面134上的槽135对应地沿着内圈13的纵向方向X2定位。内圈13的支撑表面134具有柱状形状，并且护罩19的固定部194可以对应地具有能够围绕支撑表面134的环形形状。
参照图5，根据本发明的实施方式的组装装置100包括引导件61和推动件81。图5以剖视图示出了引导件61、支撑件71和推动件81，它们可以被构造为在与内圈13的纵向方向X2同轴地设置的同时执行护罩19的密封环23的组装。
首先，如图5所示，引导件61与内圈13同轴地设置。引导件61在其外表面上具有引导表面62，其能够引导彼此组装的护罩19和密封环23在组装方向(即，压配合方向)上的运动。参照图6，倾斜引导表面62可以形成为具有倾斜角A，使得其直径随着在组装方向上行进而逐渐增大。倾斜引导表面62的倾斜角A可以为大约1°至5°。该倾斜角A允许护罩19和密封环23平稳地移动，而不会损坏与倾斜引导表面62接触的护罩19。
引导件61可以另外包括跟随倾斜引导表面62的最终引导部63。如图5所示，最终引导部63被形成为在针对组装设定的状态下延伸到内圈13的支撑表面134。考虑到支撑表面134在内圈13上的位置，最终引导部63可以包括允许内圈13的一部分***的***空间64。如图5所示，通过使最终引导部63的外表面延伸到内圈13的支撑表面134，可以将护罩19和密封环23沿着最终引导部63的外表面稳定地引导到内圈13的支撑表面134。在该实施方式中，设置有与倾斜引导表面62相邻的最终引导部63，但是在其他实施方式中倾斜引导表面62也可以延伸到内圈13的支撑表面134，而不需要单独的最终引导部63。
推动件81被构造为提供能够在组装方向上移动护罩19和密封环23的力。如图5所示，推动件81被构造为在组装方向上移动的同时推动和移动组装好的护罩19和密封环23。例如，推动件81可以通过诸如液压缸、气缸、电动马达等的致动器驱动，以在组装方向上移动。推动件81可以包括前端部82，其在沿着引导件62的外表面移动的同时提供推动护罩19和密封环23的力。在这方面，前端部82可以形成***空间83，其允许***引导件62的一部分，使得推动件81可以相对于固定的引导件62移动。在图5中，引导件61的右侧部分插在推动件81的***空间83中，从而允许推动件81产生移动。推动件81可以被构造为在组装期间在300N至1500N的载荷下移动。
同时，根据本发明的实施方式，组装装置还可以包括支撑件71，其被构造为在组装过程中相对于推动件81支撑护罩19和密封环23。支撑件71被构造为沿着引导件61的外表面在组装方向上移动，为此目的，支撑件71可以形成将引导件61***到其中的通孔72。如图6所示，支撑件71可以在径向方向上的前缘的内端上具有楔形突起73。突起73可以具有随着其朝向前缘(图5中的左侧)行进而变得更尖的楔形形状。如图5中的虚线所示。在突起73插在护罩19的第二固定部194与倾斜引导表面62之间的状态下设置支撑件71，并且支撑件71被构造为由推动件81推动以从该状态开始在组装方向上移动。护罩19的压配合发生在支撑件71的突起73插在内周表面中的状态下，从而防止护罩19在组装过程中被向内推动。
尽管上面已经描述了本发明的实施方式，但是本发明的权利范围不限于此，其还包括本发明所属技术领域的技术人员容易做出的并且被视为其等同物的所有的修改和变型。
工业适用性
本发明属于一种可用于组装车辆的等速万向节的装置，因此具有工业适用性。

Claims (7)

1.一种用于将护罩和密封环组装至等速万向节的内圈的组装装置，其中所述护罩的固定部通过所述密封环紧固于所述内圈，所述组装装置包括：
引导件，其在外表面上设置有引导表面，以用于沿着所述内圈的纵向表面引导所述护罩和所述密封环；以及
推动件，其提供用于使所述护罩和所述密封环沿着所述引导表面移动以到达所述内圈的支撑表面的力。
2.根据权利要求1所述的组装装置，其中，所述引导表面是被形成为相对于所述护罩和所述密封环的运动方向倾斜的倾斜引导表面。
3.根据权利要求2所述的组装装置，其中，所述倾斜引导表面被形成为以1°到5°的角度倾斜。
4.根据权利要求1所述的组装装置，其还包括支撑件，所述支撑件介于彼此组装好的所述护罩和所述密封环之间并且被构造为随着所述推动件的移动而沿着所述引导件的圆周在所述护罩和所述密封环的运动方向上移动，从而允许推动所述护罩和所述密封环。
5.根据权利要求4所述的组装装置，其中，所述固定部具有环形形状，并且所述支撑件具有插在所述固定部的内表面与所述引导表面之间的突起。
6.根据权利要求5所述的组装装置，其中，所述突起具有朝向前缘变得更尖的楔形形状。
7.根据权利要求1所述的组装装置，其中，所述推动件被构造为在推动所述护罩和所述密封环时在300N至1500N的载荷下移动。
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