CN219549415U - 球式同步万向节和轴组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种球式同步万向节和轴组件，所述球式同步万向节至少具有万向节外部部件。在所述万向节外部部件的横向于所述旋转轴线伸展的至少一个横截面中，每个支撑面的至少一个子区域沿着直径以共同的额定尺寸伸展；其中，所述子区域中的每个子区域沿着所述周向方向延伸跨越至少三个区段；其中，第二区段沿着所述周向方向布置在第一区段与第三区段之间；其中，相对于所述额定尺寸，给所述第二区段规定窄公差，给所述第一区段以及所述第三区段分别规定较大的公差。

Description

球式同步万向节和轴组件

技术领域

本实用新型针对球式同步万向节(Kugelgleichlaufgelenk)。本球式同步万向节(在下文中也被称为万向节)在机动车的情况下尤其在侧轴组件或者纵向轴组件中使用。除此之外，该球式同步万向节能够在迄今为止使用球式同步万向节的所有其他应用情况中使用。优选地，球式同步万向节是球式同步移动万向节(Kugelgleichlaufverschiebegelenk)。

背景技术

尤其在机动车的情况下，球式同步(移动)万向节在纵向轴组件的区域中使用、但是也在侧轴组件中使用。纵向轴用于将驱动力从传动装置传递至车桥(Achse)。尤其是，在此传动装置布置在机动车的前部区域中，并且沿着机动车的纵轴线延伸的纵向轴组件用于将驱动力从该传动装置传递至后车桥。在纵向轴组件的情况下，通常需要万向节的较小的弯曲角度，尤其是0至10角度。侧轴用于将驱动力从传动装置或者差速器传递至车轮，即基本上与机动车的车桥平行。侧轴横向于机动车的纵向轴线延伸。在侧轴的情况下，通常需要球式同步移动万向节的较大的弯曲角度，尤其是0至32角度，优选3至20角度。

在此所观察的类型的球式同步万向节包括万向节外部部件、万向节内部部件并且可能包括保持架，万向节外部部件具有旋转轴线和外部的球轨道(球式同步移动万向节的位于外部的球轨道)，万向节内部部件具有内部的球轨道(球式同步移动万向节的位于内部的球轨道)和多个传递扭矩的球，所述球分别在相互配属的外部的球轨道和内部的球轨道中被引导，保持架设有多个保持架窗口，所述保持架窗口分别接收所述球中的一个或者多个球。

外部的球轨道的至少一部分和内部的球轨道的至少一部分可以相对于旋转轴线具有(任意取向的)轨道倾斜角度。

如果球式同步万向节位于拉伸位态或布置中(即万向节内部部件相对于万向节外部部件不弯曲)，则在球式同步移动万向节的情况下，万向节内部部件相对于万向节外部部件沿着共同的旋转轴线的移动是可能的，使得所述旋转轴线保持彼此同轴地布置。

在球式同步移动万向节的情况下，万向节内部部件能够相对于万向节外部部件沿着旋转轴线移动一总移动行程。

尤其是，每个球轨道的球轨道底部(即，在外部的球轨道的情况下分别是球轨道的以与旋转轴线具有最大间距的方式布置的区域；在内部的球轨道的情况下分别是球轨道的以与万向节内部部件的旋转轴线具有最小间距的方式布置的区域)沿着移动行程相对于旋转轴线分别具有沿着径向方向恒定的间距。

但是也已知球式同步移动万向节的如下实施方案：在所述实施方案中，球轨道底部与旋转轴线不具有恒定的间距。在此，尤其是(仅)对于彼此对置的球轨道而言，与旋转轴线的间距是相同的，但是该间距在此在移动行程内或沿着球轨道不是恒定的。

当球式同步移动万向节的万向节内部部件相对于万向节外部部件移动时，球轨道中的球实施通过轨道引导的运动(例如滚动、滑转、滑动等)。理想地，保持架的运动距离在此是万向节内部部件相对于万向节外部部件的移动行程的一半路段。尤其在球式同步移动万向节的情况下，该移动行程随着万向节内部部件(球形轮毂)在保持架(球保持架)上的物理止挡通过万向节的部件的接触而受到限制。

在球式同步万向节的设置用于球式同步万向节的运行中，该万向节的部件以确定的布置相对于彼此布置。在所述部件的该布置中，球布置在球轨道的确定的区域中。即，该布置不包括装配状态或者维修状态，在所述装配状态或者维修状态中，万向节例如在组装或者可触及性方面以特别的方式弯曲或者彼此拉开或推在一起。

在弯曲球式同步万向节的万向节内部部件时，万向节内部部件从拉伸位态(万向节外部部件的旋转轴线和万向节内部部件的旋转轴线彼此同轴地布置)枢转到(偏离的)弯曲位态中。然后，万向节外部部件的旋转轴线和万向节内部部件的旋转轴线形成(不等于“0”度的)弯曲角度。

在弯曲球式同步万向节时以及在球式同步移动万向节的情况下万向节外部部件相对于万向节内部部件相互移动时，在万向节外部部件与万向节内部部件或保持架之间出现摩擦。该摩擦尤其在支撑面上出现，所述支撑面例如布置在万向节外部部件上的外部的球轨道之间，万向节内部部件或保持架相对于径向方向支撑在所述支撑面上。由于万向节外部部件和万向节内部部件或保持架等部件的所设置的接触，这些接触面是非常准确的，即给这些接触面规定窄公差，使得由此在生产球式同步万向节方面产生高成本。

在此，还需要考虑汽车制造中越来越严格的环境要求，所述环境要求使得在驱动系领域中也需要实现越来越好的效率。在球式同步万向节中，在保持架轨道中或在支撑面上总是存在滑动运动，而在球轨道中主要存在滚动运动。由于滚动运动所引起的损失一般而言比滑动摩擦所引起的损失小得多，因此有意义的是，在用于提高效率的措施的情况下特别对滑动摩擦面进行改善。由于在热处理球式同步万向节时的翘曲，可能发生：在保持架与万向节外部部件的接触部位上或者在保持架与万向节内部部件的接触部位上不再存在定义的接触行为，对此，例如可能出现棱边负载(Kantenbelastungen)，由此在球式同步万向节的部件运动时刮擦油脂膜并且因此增加摩擦值。

特别是在机动车的大规模生产的领域中，在待实现的结构空间、重量和/或成本方面对所有部件的要求都增加。因此，存在如下持久的需求：在所提到的要求方面也进一步发展这种类型的万向节。

实用新型内容

基于此，本实用新型的任务是，至少部分地解决结合背景技术描述的问题。尤其应提供一种球式同步万向节，该球式同步万向节在运行时具有尽可能小的摩擦，其中，但是同时降低生产成本。

这借助根据本实用新型的球式同步万向节来实现。本实用新型的其他有利构型在从属权利要求中给出。在权利要求中单个列举的特征能够以任意的、在技术上有意义的方式相互组合，并且能够通过说明书中解释性的事实来补充，其中，揭示本实用新型的其他实施变型。

一种球式同步万向节有助于这一点，该球式同步万向节至少具有万向节外部部件、万向节内部部件或者附加地具有保持架，万向节外部部件具有旋转轴线并且具有外部的球轨道，万向节内部部件具有内部的球轨道和多个传递扭矩的球，所述球分别在相互配属的外部的球轨道和内部的球轨道中被引导，保持架设有多个保持架窗口，所述保持架窗口分别接收所述球中的一个或者多个球；其中，外部的球轨道布置在万向节外部部件的内周面上并且在此以沿着周向方向分布的方式布置，并且至少沿着与旋转轴线平行的轴向方向延伸；其中，在各两个外部的球轨道之间布置有用于接触万向节内部部件或者保持架的支撑面；其中，在万向节外部部件的横向于旋转轴线伸展的至少一个横截面中，每个支撑面的至少一个子区域沿着直径以共同的额定尺寸伸展；其中，每个子区域沿着周向方向延伸跨越至少三个区段；其中，第二区段沿着周向方向布置在第一区段与第三区段之间；其中，相对于额定尺寸，给第二区段规定窄公差，给第一区段以及第三区段分别规定较大的公差。

尤其是，在横截面中，第二区段沿着周向方向在第一角度范围内延伸，其中，第一区段和第三区段分别在第二角度范围内延伸，该第二角度范围分别小于第一角度范围。

尤其是，在横截面中，通过相应的公差定义与额定尺寸的最大尺寸偏差；其中，第一区段和第三区段中的最大尺寸偏差是第二区段中的最大尺寸偏差的至少两倍。

尤其是，该公差仅实现大于额定尺寸的尺寸偏差。

尤其是，在横截面中，支撑面与球轨道之间的过渡部通过半径或倒圆部来定义。

尤其提出一种对支撑面(保持架轨道)的节段或对所述节段的规定公差的改型，使得各个节段不再是圆柱面的一部分，而是如此设计，使得所述节段仅在中间的第二区段中接触万向节的别的部件的设置用于接触的配合面。由此，即使在翘曲的情况下仍然实现定义的接触，避免棱边支撑并且在万向节的部件运动时，通过油脂楔将新鲜的润滑材料带到接触部位中。对此，保持架轨道的节段或区段不必如图所示那样具有凸状的形状，比保持架轨道直径的一半大的半径或者与此相似的形状也是足够的。尤其能够如此只调整公差，使得优选实现期望的几何形状。

尤其是，万向节外部部件是锻件；其中，至少布置在横截面中的支撑面仅通过锻造、即尤其在不进行机械后处理的情况下成型。

尤其是，该球式同步万向节是球式同步移动万向节，其中，万向节内部部件相对于万向节外部部件的总移动行程为至少5毫米并且优选最大100毫米，优选至少8毫米并且最大80毫米，特别优选最大50毫米或者最大30毫米。

总移动行程尤其指的是如下球轨道的一部分：在球式同步移动万向节的所设置的运行期间，所述球能够/应该布置在所述球轨道中。在此，总移动行程尤其不包括球轨道的所谓的端部区域，在所述端部区域中，当球布置在那里时，已经存在对球式同步移动万向节的功能限制。能够实现的移动行程取决于轨道倾斜角度和球的直径。

根据球式同步移动万向节的一种特别有利的构型，外部的球轨道的至少一部分和内部的球轨道的至少一部分能够相对于旋转轴线具有(任意取向的)轨道倾斜角度。这意味着，球沿着球轨道不仅在轴向方向上(平行地)沿着旋转轴线运动，还(横向于此地)在周向方向上运动。这样的轨道倾斜角度支持万向节相对于球的控制性能，使得在球式同步移动万向节运行时，球的在轴向方向上的位置在任何时间点都是确定的。尤其是，实施至少一个轨道对，该轨道对包括外部的球轨道和内部的球轨道，所述外部的球轨道和内部的球轨道具有布置在其之间的球并且具有不同取向的轨道倾斜角度，使得外部的球轨道与内部的球轨道相交。

尤其是，所述横截面布置在万向节外部部件的轴向区段中，在设置用于球式同步万向节的运行中，球布置在该轴向区段中。

尤其是，球式同步万向节具有至少四个球。球式同步万向节具有至少6个或者6+n(n＝1，2，3，…)个球。

上述陈述针对球式同步万向节的基本构造和/或功能。

进一步提出一种轴组件，该轴组件至少包括所说明的球式同步万向节以及与万向节外部部件连接的第一轴和与万向节内部部件连接的第二轴。

另外提出一种机动车，该机动车具有在此提出的至少一个球式同步万向节。尤其是，提出该球式同步万向节用于在客车中使用。

作为预防措施要说明，这里使用的序数词(“第一”、“第二”…)主要(仅)用于区分多个相同类型的物品、参量或者过程，即尤其不强制性地预给定这些物品、参量或者过程的彼此的相关性和/或顺序。如果需要相关性和/或顺序，那么这一点在这里明确地说明或者对于本领域的技术人员来说在研究具体描述的构型时显而易见地得出。

附图说明

下面借助于附图来详细阐述本实用新型以及技术领域。应当指出，本实用新型不应当受到所示出的实施例的限制。只要未明确地另作描述，尤其也能够提取在附图中所解释的事实情况的部分方面并且与来自本说明书和/或附图的其他组成部分和认识相组合。相同的附图标记表示相同的物品，使得必要时能够补充地考虑来自别的附图的阐述。附图示意性示出：

图1：在沿着旋转轴线的视图中在剖面中示出球式同步万向节；

图2：在沿着旋转轴线的视图中在剖面中、在侧视图中在剖面中示出根据图1的球式同步万向节的万向节外部部件；

图3：在沿着旋转轴线的视图中在剖面中示出根据图2的万向节外部部件的细节Z，和

图4：在侧视图中在剖面中示出根据图1至图3的万向节外部部件。

具体实施方式

图1在沿着旋转轴线3的视图中示出球式同步万向节1。图2在沿着旋转轴线3的视图中在剖面中示出根据图1的球式同步万向节1的万向节外部部件2。图3在沿着旋转轴线3的视图中在剖面中示出根据图2的万向节外部部件2的细节Z。图4在侧视图中在根据图2的剖面B-B中示出根据图1至图3的万向节外部部件2。下面一起说明图1至图4。

球式同步万向节1包括万向节外部部件2、万向节内部部件5并且附加地包括保持架8，该万向节外部部件具有旋转轴线3和外部的球轨道4，该万向节内部部件具有内部的球轨道6和多个传递扭矩的球7，所述球分别在相互配属的外部的球轨道4和内部的球轨道4中被引导，所述保持架设有多个保持架窗口9，所述保持架窗口分别接收所述球7中的一个球。外部的球轨道4布置在万向节外部部件5的内周面10上并且在此以沿着周向方向11分布的方式布置，并且至少沿着与旋转轴线3平行的轴向方向12延伸。

在各两个外部的球轨道4之间布置有用于接触保持架8的支撑面13。在万向节外部部件2的横向于旋转轴线3伸展的横截面14中，每个支撑面13的至少一个子区域15沿着直径16以共同的额定尺寸伸展。所述子区域15中的每个子区域沿着周向方向11延伸跨越至少三个区段18、19、20；其中，第二区段19沿着周向方向11布置在第一区段18与第三区段20之间。相对于额定尺寸17，给第二区段19规定窄公差21，给第一区段18以及第三区段20分别规定较大的公差22。

第二区段19在横截面14中沿着周向方向11在第一角度范围23内延伸，其中，第一区段18和第三区段20分别在第二角度范围24内延伸，该第二角度范围分别小于第一角度范围23。

在横截面14中，通过相应的公差21、22定义与额定尺寸17的最大尺寸偏差，其中，第一区段18和第三区段20中的最大尺寸偏差是第二区段19中的最大尺寸偏差的至少两倍。

公差21、22仅实现大于额定尺寸17的尺寸偏差。

在横截面14中，支撑面13与球轨道4、6之间的过渡部通过半径25来定义。

球式同步万向节1是球式同步移动万向节，其中，总移动行程26通过万向节内部部件5相对于万向节外部部件2沿着旋转轴线3的相应最大移动来定义。横截面14布置在万向节外部部件2的轴向区段27中，在设置用于球式同步万向节1的运行中，球7布置在该轴向区段中。

在图1中标示轴组件28，该轴组件至少包括所说明的球式同步万向节1以及与万向节外部部件2连接的第一轴29和与万向节内部部件5连接的第二轴30。

附图标记列表

1球式同步万向节

2万向节外部部件

3旋转轴线

4(万向节外部部件的)外部的球轨道

5万向节内部部件

6(万向节内部部件的)内部的球轨道

7球

8保持架

9保持架窗口

10内周面

11周向方向

12轴向方向

13支撑面

14横截面

15子区域

16直径

17额定尺寸

18第一区段

19第二区段

20第三区段

21窄公差

22大公差

23第一角度范围

24第二角度范围

25半径

26总移动行程

27轴向区段

28轴组件

29第一轴

30第二轴。

Claims (10)

1.球式同步万向节(1)，所述球式同步万向节至少具有万向节外部部件(2)、万向节内部部件(5)或者附加地具有保持架(8)，所述万向节外部部件具有旋转轴线(3)并且具有外部的球轨道(4)，所述万向节内部部件具有内部的球轨道(6)和多个传递扭矩的球(7)，所述球分别在相互配属的外部的球轨道(4)和内部的球轨道(6)中被引导，所述保持架设有多个保持架窗口(9)，所述保持架窗口分别接收所述球(7)中的一个或者多个球；其中，所述外部的球轨道(4)布置在所述万向节外部部件(2)的内周面(10)上并且在此以沿着周向方向(11)分布的方式布置，并且至少沿着与所述旋转轴线(3)平行的轴向方向(12)延伸；其中，在各两个外部的球轨道(4)之间布置有用于接触所述万向节内部部件(5)或者所述保持架(8)的支撑面(13)；其中，在所述万向节外部部件(2)的横向于所述旋转轴线(3)伸展的至少一个横截面(14)中，每个支撑面(13)的至少一个子区域(15)沿着直径(16)以共同的额定尺寸(17)伸展；其中，所述子区域(15)中的每个子区域沿着所述周向方向(11)延伸跨越至少三个区段(18、19、20)；其中，第二区段(19)沿着所述周向方向(11)布置在第一区段(18)与第三区段(20)之间；其中，相对于所述额定尺寸(17)，给所述第二区段(19)规定窄公差(21)，给所述第一区段(18)以及所述第三区段(20)分别规定较大的公差(22)。

2.根据权利要求1所述的球式同步万向节(1)，其中，在所述横截面(14)中，所述第二区段(19)沿着所述周向方向(11)在第一角度范围(23)内延伸，其中，所述第一区段(18)和所述第三区段(20)分别在第二角度范围(24)内延伸，所述第二角度范围分别小于所述第一角度范围(23)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的球式同步万向节(1)，其中，在所述横截面(14)中，通过相应的公差(21、22)定义与所述额定尺寸(17)的最大尺寸偏差；其中，所述第一区段(18)和所述第三区段(20)中的最大尺寸偏差是所述第二区段(19)中的最大尺寸偏差的至少两倍。

4.根据上述权利要求中任一项所述的球式同步万向节(1)，其中，所述公差(21、22)仅实现大于所述额定尺寸(17)的尺寸偏差。

5.根据上述权利要求中任一项所述的球式同步万向节(1)，其中，在所述横截面(14)中，所述支撑面(13)与所述外部的球轨道(4)之间的过渡部通过半径(25)来定义。

6.根据上述权利要求中任一项所述的球式同步万向节(1)，其中，所述万向节外部部件(2)是锻件；其中，至少布置在所述横截面(14)中的支撑面(13)仅通过锻造、即尤其在不进行机械后处理的情况下成型。

7.根据上述权利要求中任一项所述的球式同步万向节(1)，其中，所述球式同步万向节(1)是球式同步移动万向节，其中，所述万向节内部部件(5)相对于所述万向节外部部件(2)的总移动行程(26)为至少5毫米。

8.根据上述权利要求中任一项所述的球式同步万向节(1)，其中，所述横截面(14)布置在所述万向节外部部件(2)的轴向区段(27)中，在设置用于所述球式同步万向节(1)的运行中，所述球(7)布置在所述轴向区段中。

9.根据上述权利要求中任一项所述的球式同步万向节(1)，其中，所述球式同步万向节(1)具有至少四个球(7)。

10.轴组件(28)，所述轴组件至少包括根据上述权利要求1至9中任一项所述的球式同步万向节(1)以及与所述万向节外部部件(2)连接的第一轴(29)和与所述万向节内部部件(5)连接的第二轴(30)。