CN1688829A - 滑移活节 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带一其中接纳一内圈(3)的外圈(2)的滑移活节(1)，在所述外圈(2)和内圈(3)内分别设有相互配置的滚道(7，11)，在所述滚道内分别接纳一由一设置在外圈(2)和内圈(3)之间的保持架(4)引导的滚珠(6)。其中内圈(3)可相对于外圈(2)通过滚珠(6)在滚道(7，11)内在第一止挡(8)和第二止挡(9，21)之间的滚动而沿轴向自由移动一第一路程(l4)，并可通过滚珠(6)在滚道(7，11)内的滑动而移动另一路程(l3)。
Description
技术领域
本发明涉及一种例如可以用在汽车等的万向轴内的滑移活节/万向节(Verschiebegelenk)，它具有一包围一空腔并在其内表面上具有平行于滑移活节的轴线延伸的滚道的外圈，一接纳在所述空腔内的内圈，所述内圈在其外表面上具有平行于滑移活节轴线延伸的滚道，此滚道和外圈上的滚道相对并与它成对地分别共同容纳一滚珠，还具有一设置在外圈和内圈之间的沿轴向引导滚珠的保持架。
背景技术
在用作例如在汽车中用来将驱动力矩从变速箱传递到驱动轮上的纵轴或半轴的万向轴中通常要使轴的长度可以改变，以便安装或用来补偿运行期间的轴向运动。在DE19911111C1中例如推荐一种带一固定同步活节的结构，它具有一滑移轴颈和一包围该轴颈的滑移套段，所述轴颈和套段都具有相互配置的用来接纳滚珠的沟槽。通过滚珠滑移轴颈与滑移套段不可相对转动地连接，但滑移轴颈可相对于滑移套段轴向移动。但是由于活节与滑移单元分开这种结构所需要的结构空间大。
由DE-PS2114536已知一种开头所述类型的活节，它作为同步活节可以补偿两个轴端的弯曲角，同时作为滑移活节使得轴端的轴向距离可以改变。这种活节的保持架设有一在外圈的内球面内运动的外球面，从而保持架可以在轴向保持在外圈内。因此接纳在滚道内的滚珠相对于外圈不能运动，使得滚珠在滚道内不能滚动，而只能通过滚珠在内圈滚道内的移/滑动形成外圈和内圈之间的相对运动，滚珠在滚道内的移动造成活节内高的摩擦力矩，这会导致运行时的发热和迅速磨损。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的滑移活节，在这种活节中减小了运行时的摩擦力，但是该活节同时还使内圈可以相对于外圈进行装配所需要的相对运动。
按照本发明这样来实现这个目的，即内圈相对于外圈可以通过滚珠在滚道内在一第一止挡和第二止挡之间的滚动沿轴向自由移动一第一路程，并可通过滚珠在滚道内的滑动而移动另一路程。因此在一由两个止挡限定的确定区域内滚珠可以在滚道内滚动，从而使内圈和外圈之间可以进行轴向运动。通过滚珠在滚道内的滚动仅出现与滚珠在滚道在滑动相比可以忽略不计的摩擦损失。这里滚珠可以在滚道内滚动的路程设计成使该路程可以接纳通常在运行时出现的内圈相对于外圈的轴向移动。如果例如在装配时需要内圈相对于外圈的进一步的移动，则除滚珠在滚道内滚动的第一路程之外，滚珠还可以在滚道内滑移的另一段路程。但是这里在装配期间的一次性移动中所出现的摩擦损失不会导致活节大的磨损或发热。
保持架最好可相对于内圈和相对于外圈沿轴向自由移动。用这种方法确保，滚珠在滚通内不会由于保持架在滚动上受到阻碍，并在保持架和滚珠之间不会出现额外的摩擦损失。
按照本发明的一种实施形式保持架在内圈上被引导。这例如可以这样来实现，即保持架是一带有接合在内圈滚道内的保持架导向肋的折纹保持架。此外作为折纹保持架，保持架也可以设有接合作用在内圈的对中槽内的保持架导向肋的，所述对中槽在滚道之间的腹板上形成。
作为另一种选择，例如通过使保持架具有径向向外伸出的接合在外圈的对中槽内的保持架导向肋，所述对中槽在滚道之间的腹板上形成。
如果外圈是一上面非切削地加工出滚道的板材成形件，则可以特别经济地制造本发明的滑移活节。此外，这样还减小了活节的重量，从而可保持由活节产生的离心力和由此引起的运行时的振动较小。
按照本发明的一种优选的实施形式内圈具有一带插接齿部的中部孔。在内圈采用这种结构时，滑移活节可套插在一相应地形成轮廓的波纹轴颈上，以形成轴颈和内圈之间不可相对转动的连接以及对滑移活节的对中。这里通过内圈对滑移活节进行对中是特别有利的，因为在误差相同的情况下与例如借助于外圈上的凸缘对中相比出现的不平衡较小，由此在运行时不产生离心力，并由此产生较小的振动和噪声。
按照本发明，滚珠在滚道内滚动的第一路程通过两个止挡限制，所述止挡可以由外圈滚道的端部形成。可选地或附加地，滚珠可以在滚道内滚动的第一路程可以通过作为止挡装在内圈滚道内的止推环限定。
附图说明
下面借助于实施例并参照附图详细说明本发明。
其中：
图1示出按照一第一实施形式的滑移活节的剖视图，
图2示出按图1的滑移活节在II-II线上的剖视图，
图3示出按一第二实施形式的滑移活节的剖视图，
图4示出按图3的滑移活节在III-IV线上的剖视面，
图5示出按另一实施形式的滑移活节的剖视图，
图6示出按又一种实施形式的滑移活节的放大细部视图，
图7示出图5的滑移活节在IIV-VII线上的局部剖视图。
具体实施方式
图中示出一滑移活节1，它具有一基本上为圆柱形的外圈2，一接纳在由外圈2限定的空腔内的内圈3和一在外圈2和内圈3之间被引导的保持架4。这里保持架4具有九个窗口5，所述窗口以均匀的间距分布在保持架4的周向上，并且其中分别接纳一个滚珠6。
在外圈2中形成九条与保持架4的窗口5相对应的滚道7，所述滚道基本上平行于滑移活节1的轴线A2延伸。这里滚道7在一侧由外圈2的台阶部8，而在另一侧由一限定止挡9限定，所述止挡由一固定在外圈2上的波纹管支承部10形成。
在内圈3上也形成九条平行于内圈3的轴线A3延伸的滚道11，所述轴线在内圈3在外圈2内对中时作为活节的轴线与外圈的轴线A2重合。这里滚珠6接纳在外圈2和内圈3的相互成对配置的滚道7和11内，从而外圈2与内圈3不可相对转动但是可轴向移动地连接。
在图1和2所示的实施形式中保持架4设有径向向外突起的保持架导向肋12，所述导向肋接合作用在外圈2的相应的对中槽13内。其中外圈2的对中槽13在滚道7之间的腹板14上形成。因此保持架4可沿轴向相对于外圈2和内圈3自由移动地被引导。
滑移活节1的内圈3具有一中部孔15，所述中部孔设有一插接齿部16，以不可相对转动地接纳一未示出的轴颈。通过带插接齿部16的所述孔15也可以使滑移活节1相对于轴颈对中。
与图1和2中所示的实施形式不同，在按图3和4的滑移活节中保持架4在内圈3上被引导。为此保持架4设计成一折纹保持架(Faltkfig)，即如图4中所示，保持架4具有一在横截面内成折纹形的轮廓。这里保持架4局部地贴合在内圈3外表面上在滚道11之间形成的腹板17上。同时保持架4以保持架导向肋18部分地伸入内圈3的滚道11内，从而保持架4不可转动地并且可轴向移动地在内圈3上被引导。
在图5至7所示的滑移活节1的实施形式中，保持架4也在内圈3上被引导。但是这里在保持架4同样设计成折纹保持架的情况下借助于保持架导向肋19来实现保持架4在内圈3上的对中，所述导向肋19接合作用在相应的在内圈3上的滚道11之间的腹板17上形成的对中槽20内。
如特别是由图6的局部视图可见，滚珠6的运动不仅由外圈2上的止挡8和9限定，而且在内圈3上在滚道11内装入至少一个防止滚珠6沿轴向移出内圈3的滚道11的止推环21。这里止推环21相互的距离大于滑移活节1的外圈2中的两个止挡8和9之间的距离。
滚珠6这样地接纳在滚道7和11内，以使在所述滚珠的图6所示的中间位置上，在内圈3相对于外圈2移动的同时，所述滚珠可以在两个止挡8和9之间滚动。这里，在滚珠6如图6中虚线所示碰到止挡8或9上以前，在滚珠6滚动时，滚珠6的中心可以从图6所示的位置出发向左或右运动一路程l1。这时内圈2相对于外圈2沿轴向移动一是路程l1的两倍的路程l2，从而由于滚珠6的滚动内圈3相对于外圈2可以移动的路程l4为路程l2的两倍。
如果在图6中内圈3相对于外圈2向右移动，则滚珠6向外碰到止挡9上并在此时同时还贴靠在内圈3的图6中左面的止推环21上。用这种方法防止内圈3和外圈2继续相对运动。沿相反的方向在内圈3向图6中左方运动时滚珠6首先碰到外圈2的止挡8上。但是这时滚珠6还没有贴靠在图6中所示的内圈3上的右侧止推环21上。因此当滚珠6已经贴合在外圈2的止挡8上时，内圈3可以相对于外圈2本身继续向图6中的左方移动。但在内圈3相对于外圈2这样继续移动时，滚珠6不再在滚道7或11内滚动，因为滚珠已经向外贴合在止挡8上。因此通过滚珠6在内圈3的滚道11内滑动直至滚珠6碰到内圈3的图6中右侧的止推环21上，可实现内圈3相对于外圈2的继续移动。当滚珠6已经贴合在外圈2的一止挡8上时，内圈3可相对于外圈2沿轴向移动的附加路程在图6中用l3表示。
在运行时，在内圈3相对于外圈2在图6中所示的中间位置出发轴向移动±l2时，滚珠6在滚道7或11内滚动，从而使移动阻力最小。但是内圈3还可相对于外圈2附加地轴向移动一路程l3，以安装滑移活节1，这时滚珠6在内圈3的滚道11内滑动。
外圈2最好设计成一板材成形件，即在外圈2中非切削加工形成滚道7以及必要时还有对中槽13。在内圈3中也可以非切削地，例如用挤压方法加工出滚道11和/或设置在孔15内的插接齿部16。
例如塑料或钢板适于作为保持架4的材料。
为了密封滑移活节1可在外圈2内设置一防护板22，此外可以在与防护板22相对的一侧用一波纹管23对外密封滑移活节1，波纹管23由波纹管支架10固定在外圈2上。
滑移活节1特别适合于作为用于外圈2和内圈3之间的倾斜角小的小角度滑移活节。这里应该这样选择工作偏转角，以使得不会出现自锁。
附图标记表
1 滑移活节 2 外圈
3 内圈 4 保持架
5 保持架上的窗口 6 滚珠
7 外圈2内的滚道 8 止挡
9 止挡 10 波纹管支承部
11 内圈3的滚道 12 保持架导向肋
13 对中槽 14 外圈2的腹板
15 内圈3的中部孔 16 插接齿部
17 内圈3的腹板 18 保持架导向肋
19 保持架导向肋 20 内圈3上的对中槽
21 止推环 22 防护板
23 波纹管
A2 外圈2的轴线 A3 内圈2的轴线
l1 滚珠6中心的移动路程
l2 内圈3相对于外圈2的移动路程(＝2×l1)
l3 内圈3相对于外圈2的继续移动路程
l4 在滚珠6滚动时外圈2相对于内圈3的总移动路程(2倍的l2)
Claims (11)
1.滑移活节，具有：一外圈(2)，所述外圈包围一空腔并在其内表面上具有平行于滑移活节(1)的轴线(A2，A3)延伸的滚道(7)；一接纳在所述内腔内的内圈(3)，该内圈在其外表面上具有平行于滑移活节(1)的轴线(A2、A3)延伸的滚道(11)，所述滚道(11)和外圈(2)的滚道(7)相对，并所述滚道(7)一起成对地分别接纳一滚珠(6)；和一设置在外圈(2)和内圈(3)之间的沿轴向引导滚珠(6)的保持架(4)，其特征为：所述内圈(3)可相对于所述外圈(2)通过所述滚珠(6)在所述滚道(7，11)内在一第一止挡(8)和一第二止挡(9，21)之间的滚动而沿轴向自由移动一第一路程(l4)，并可通过所述滚珠(6)在所述滚道(7，11)内的滑动而移动另一路程(l3)。
2.按权利要求1所述的滑移活节，其特征为：所述保持架(4)可相对于所述内圈(3)和所述外圈(2)轴向自由移动。
3.按权利要求1或2所述的滑移活节，其特征为：所述保持架(4)在所述内圈(3)上被引导。
4.按权利要求3所述的滑移活节，其特征为：所述保持架(4)是一带有接合作用在所述内圈(3)的滚道(11)内的保持架导向肋(18)的波纹保持架。
5.按权利要求3所述的滑移活节，其特征为：所述保持架(4)是一带有接合作用在所述内圈(3)的对中槽(20)内的保持架导向肋(19)的波纹保持架，所述对中槽在所述滚道(11)之间的腹板(17)上形成。
6.按权利要求1或2所述的滑移活节，其特征为：所述保持架(4)在所述外圈(2)上被引导。
7.按权利要求6所述的滑移活节，其特征为：所述保持架(4)具有径向向伸出的保持架导向肋(12)，所述保持架导向肋(12)接合作用在所述外圈(2)的在所述滚道(7)之间的腹板(14)上形成的对中槽(13)内。
8.按上述权利要求之任一项所述的滑移活节，其特征为：所述外圈(2)是一板材成形件，在该板材成形件中非切削地加工出所述滚道(7)。
9.按上述权利要求之任一项所述的滑移活节，其特征为：所述内圈(3)具有一带插接齿部(16)的中部孔(15)。
10.按上述权利要求之任一项所述的滑移活节，其特征为：限定所述滚珠(6)在滚道(7，11)内滚动的第一路程(l4)的两个止挡(8，9)由所述外圈(2)的滚道(7)的端部形成。
11.按上述权利要求之任一项所述的滑移活节，其特征为：限定所述滚珠(6)在滚道(7，11)内滚动的第一路程(l4)的两个止挡由装在所述内圈(3)的滚道(11)内的至少一个止推环(21)形成。
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