CN100476257C - 具有恒速万向节输出的扭矩传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装有恒速万向节的扭矩传递装置，如机动车辆的分动箱。在一实施例中，所述恒速万向节包括可转动地安装在扭矩传递装置的外座圈，和内座圈，其布置在外座圈中并通过一个或多个扭矩传递球连接到外座圈。这种扭矩传递装置还包括连接到恒速万向节外座圈的传动机构，其中传动机构把从输入轴接收的扭矩传递给恒速万向节的外座圈，使得外座圈驱动内座圈。扭矩传递装置还包括可转动地连接到内座圈的输出轴。

Description

具有恒速万向节输出的扭矩传递装置

本申请要求享有2003年11月18日提交的美国临时专利申请No.60/520,879、2004年2月4日提交的美国临时专利申请No,60/541,841、2004年2月11日提交的美国临时专利申请No.60/544,090、2004年3月2日提交的美国临时专利申请No.60/549,725、以及2004年3月22日提交的美国临时专利申请No.60/555,202的优先权，文中引用参考这些专利的全部内容。

技术领域

本发明总体上涉及动力传递系统。具体地，本发明涉及一种具有恒速万向节的改进的扭矩传递装置，这种恒速万向节可在扭矩传递装置输出部分与前或后差动器之间形成角度传动连接。

背景技术

过去数年四轮和全轮驱动汽车的应用越来越普遍。已经有许多种用于这些全轮驱动和四轮驱动机动车辆的动力传递系统。以全时或分时模式分配扭矩动力。一般来说，大多数已知的四轮驱动动力传递系统包括扭矩传递装置比如分动箱，其具有由变速器输出轴驱动的输入轴，以及由输入轴驱动的后输出轴，通过后螺旋轴与后桥总成连接以驱动后轮。与前螺旋轴或前差动器互连的前输出轴通常用来驱动前轮。通常集成其中的还有扭矩传递结构，用以连续或选择性地将驱动扭矩从后输出轴传递至前输出轴，或者从前输出轴传递至后输出轴。扭矩的这种轴间差动使得前轮和后轮能够以不同的速度转动，这种情况在机动车辆正常转弯或当机动车辆离开道路在泥浆、砂砾、冰、雪、水等中行驶时发生。

通常，在分时四轮驱动系统中，分动箱装有转换机构，使得机动车辆驾驶员能够选择性地连接和分离前后输出轴，使机动车辆在两轮驱动方式和四轮驱动模式之间变换。全时四轮驱动系统的分动箱装备有轴间差动器，用于在前后输出轴间连续分配驱动扭矩，而使它们之间能够产生速度差。为了防止因车轮过渡打滑引起的牵引力损失，这些全时分动箱许多都装备打滑限制器，用于选择性地或自动锁定轴间差动器以限制或避免由于车轮打滑产生速度差。

近来对即时响应动力传递系统的需求增加，用来将动力自动引导到非驱动轮而不需要机动车辆驾驶员有任何输入或动作，只要从动轮失去牵引力就会发生。一般来说，这些速度敏感扭矩传递装置安装在前后输出轴之间，用于当速度差增大时逐渐将扭矩输送至前输出轴。这些扭矩传递装置通常包括粘液联轴器、齿轮联轴器、动力联轴器、电磁联轴器等。

分动箱一般分为单偏离或双偏离型。在单偏离分动箱，只有一个输出轴偏离输入轴的旋转轴线。在双偏离分动箱，前后输出轴相互对准，都偏离输入轴的旋转轴线。双偏离分动箱的一个已知的缺点是车身下部空间增加而往往引起组装问题，尤其是对于越野车辆。

与先有技术的分动箱有关的另一个已知的问题是分动箱前后输出轴及其对应螺旋轴之间连接的偏离角。偏离角定义为螺旋轴的旋转轴线与分动箱输出轴的旋转轴线之间的夹角。一般来说，在先有技术中，如果偏离角小于大约5度，螺旋轴的各端使用单个卡登接头。如果偏离角超过5度，那么先有技术就需要使用双卡登万向节或其它额外的部件，这必然导致成本增强并引起其它组装问题。

为了降低成本并使组装空间问题减到最少，需要这样一种扭矩传递装置，如分动箱，能够使现代四轮驱动车辆的分动箱的输出轴以大偏离角运转。现代越野或四轮驱动车辆的这些大输出角大约在10至20度之间。现有技术还需要使组装更加有效并降低分动箱因使用恒速球接头而引起的额外噪声。而且，在现有技术还需要一种更加有效的方式将分动箱的扭矩从输入轴传递至分动箱的后输出轴和前输出轴。

发明内容

根据本发明，公开了一种装有恒速万向节的改进的扭矩传递装置。这种扭矩传递装置包括输入轴和至少一个输出轴。恒速万向节包括可转动地支承在扭矩传递装置的外座圈。内座圈布置在外座圈的内腔。输出轴可转动地固定到输入轴。至少一个滚动件布置在外座圈和内座圈之间，而且还可包括滚球架，将滚动件定位和保持其中。传动机构可转动地连接到外座圈和输入轴。当输入轴转动时，传动机构将产生的扭矩传递给外座圈，使外座圈驱动内座圈，从而驱动输出轴。传动机构可以采用链条链轮传动系统、斜齿轮扭矩传递系统或传统的直列齿轮扭矩传递系统。

在实施例中，外座圈是实心件，能够将油脂或其它适当的润滑剂密封在恒速万向节中，同时防止扭矩传递装置中的润滑油进入恒速万向节。可以将护罩布置在输出轴与分动箱的表面或恒速万向节的外座圈之间，保护和密封恒速万向节不受外部污染物侵害。护罩可以是固定或转动的。恒速万向节可以是活塞式接头以预定的高偏离角固定。

附图说明

图1示出了根据本发明的结合恒速万向节的分动箱的断面图，使用了斜齿轮传动机构；

图2示出了根据本发明另一可选实施例的分动箱的断面图，使用了链轮和链条传动机构；

图3示出了用于分动箱的直列齿轮扭矩传递系统的另一可供选择实施例的局部断面图；

图4示出了根据本发明的结合到分动箱的恒速万向节的断面图；

图5示出了根据本发明的图4的恒速万向节，带有可选的密封装置；

图6示出了根据本发明的分动箱内的恒速万向节的另一个可供选择的实施例；

图7示出了根据本发明的图6的恒速万向节，带有可供选择的密封装置；

图8示出了根据本发明的分动箱内的恒速万向节的另一个可供选择的实施例；

图9是根据本发明的活塞式恒速万向节的断面图；

图10是根据本发明的分动箱的活塞式恒速万向节的另一可供选择实施例的断面图；

图11是根据本发明的结合了阻尼元件的活塞式恒速万向节的另一可供选择实施例的断面图；

图12是用于本发明的阻尼系统的局部断面图；

图13是根据本发明的阻尼系统另一可供选择实施例的局部断面图；

图14是用于本发明的阻尼系统另一可供选择实施例的局部断面图；

图15是根据本发明的装有套管的恒速万向节的另一个可供选择实施例的断面图；

图16是根据本发明的图15的恒速万向节的断面图，带有可供选择的套管设计；

图17示出了根据本发明的包括润滑系统的恒速万向节的另一可选实施例；

图18是根据本发明的包括可供选择润滑系统的恒速万向节的断面图；

图19是根据本发明的包括另一可供选择实施例的润滑系统的恒速万向节的断面图；

图20-24示出了根据本发明的恒速万向节的外座圈的支承机构的可供选择的实施例；

图25示出了根据本发明的装有套管的恒速万向节的另一可供选择的实施例；

图26示出了根据本发明的用于分动箱的恒速万向节的另一个可供选择的实施例；

图27示出了根据本发明的用于分动箱的恒速万向节的另一个可供选择的实施例；

图28示出了根据本发明的用于分动箱的恒速万向节的另一个可供选择的实施例；

图29示出了根据本发明的用于分动箱的恒速万向节的又一个可供选择的实施例。

具体实施方式

参考附图，图中示出了根据发明的用于分动箱的恒速万向节。虽然将通过机动车辆的分动箱来介绍本发明，但是应当认识到其它应用，比如船舶的齿轮箱，也认为是在本发明的范围之内。所述分动箱最好是用于全轮驱动或四轮驱动的系统，但是应当认识到也可用于任何已知的机动车辆系统。实际上，还应当指出，所述分动箱可应用于只由前轮驱动或只由后轮驱动的机动车辆系统。

分动箱一般通过输入轴的变速装置从车辆发动机接收动力。当输入轴转动时，后输出轴和前输出轴也转动，因为两输出轴分别可转动地连接到后差动器和前差动器。由于先有技术的分动箱，当分动箱输出轴之间和前后差动器螺旋轴之间以高偏离角运转时，存在某些问题，本发明通过使用活塞式或固定式的恒速万向节，能够使分动箱以更高的偏离角运转，而且还能够对机动车辆在离开道路情况下的偏离角变化作出适当的补偿。

现在将参考图1介绍根据本发明的带有恒速万向节12的分动箱10的部件。分动箱10包括输入轴14，其第一端16连接到车辆变速器。输入轴14的另一端18与差动器20接合，差动器20具有齿轮传动系统，可将输入轴14产生的输入扭矩传递给分动箱10的后输出轴22，以及扭矩传递系统，设置在差动器20的与后输出轴22相对的侧面。在一实施例中，扭矩传递系统是斜齿轮扭矩传递系统24。斜齿轮扭矩传递系统24包含第一组斜齿轮26，其中第一组斜齿轮26通过差动器20从输入轴14获取扭矩，然后通过短轴28将扭矩传递给位于短轴28另一端32的第二组斜齿轮30。短轴28可转动地支承在至少一组轴承上。在一实施例中，分动箱10内的轴承34a和34b相邻第一和第二组斜齿轮26、30设置。还可以将可选择的扭力阻尼器36设置在短轴28周围以减少振动和噪音。

第二组斜齿轮30包括安装在短轴28一端32的斜齿轮36，而另一斜齿轮38可转动地连接在根据本发明的恒速万向节12的外座圈40上。在一实施例中，斜齿轮38与外座圈40整体形成。前输出轴46可转动地连接在恒速万向节12上。

在一实施例中，外座圈40由至少一组轴承42、44支承在分动箱10内。因此，机动车辆变速器产生的输入扭矩通过差动器20传递给后输出轴22和前输出轴46。虽然在本实施例中前输出轴46传递的扭矩通过斜齿轮扭矩传递系统24输出，但是如下面介绍的，也可以考虑在分动箱10内使用其它扭矩传递系统。此外，虽然图1使用了固定式恒速万向节12，但是应当认识到在不脱离本发明的情况下活塞式或多球接头也可以被用作恒速万向节12。

图2示出了根据本发明的包括恒速万向节51的分动箱50的另一个可供选择的实施例。分动箱50包括可转动地连接到第一链轮54和后输出轴56一端的输入轴52。第一链轮54与第二链轮56对齐。第一链轮54相对分动箱50的输入轴52可转动地固定。分动箱50另一侧的第二链轮56相对于恒速万向节51的外座圈60可转动地固定。第二链轮56通过链条62可转动地连接在根据本发明的恒速万向节51上，链条62围绕链轮54、56的外侧延伸并与之啮合。链条62将输入轴52产生的扭矩传递给从分动箱50伸出的前输出轴64。文中介绍的任何一种恒速万向节都可用于图2所示的采用链条链轮将扭矩从输入轴52传递至前输出轴64的分动箱50。

图3示出了采用传统的直列齿轮传递系统的扭矩传递系统70的断面图。更具体地，在扭矩传递系统70中，输入轴72在分动箱产生扭矩。输入轴传动齿轮74与输入轴72相连。传动齿轮74上有若干个与高速齿轮76啮合的齿，高速齿轮76可转动地连接在惰轮轴78。输出轴80上装有输出轴传动齿轮82。与输入轴传动齿轮74类似，输出轴传动齿轮82也有若干个齿，与高速齿轮76的相应齿啮合。因此，分动箱输入轴72的扭矩将使输入轴传动齿轮74以预定的速度旋转。这一速度将由输入轴传动齿轮74传递至高速齿轮76，高速齿轮76的另一侧与输出轴传动齿轮82接触。于是，输入轴72的扭矩将通过高速齿轮76传递到扭矩传递系统70另一端的输出轴80用于前差动器。应当认识到这些分动箱还可以具有相互对齐的前输出轴和后输出轴。然而，在图3所示实施例中，前输出轴和后输出轴分开预定的距离。这种布置方式可减小全轮驱动和四轮驱动汽车的组装空间。因此，在此介绍的任一种类型的恒速万向节都可以用于分动箱的传统驱动型齿轮扭矩传递系统70，如图3所示。

一般来说，图1-3中的分动箱都工作在机油中，向分动箱系统提供适当的润滑和冷却作用。然而，应当认识到在本发明的范围内也可以考虑使用油脂作为分动箱的润滑剂和冷却剂。

图4示出了根据本发明的用于扭矩传递装置，如分动箱92，的恒速万向节90。恒速万向节90包括外座圈94，它最好是实心的，不会如同空心轴杆或空心部件通过任何方式与分动箱92的内腔98互连或相通。这将确保润滑分动箱92的机油不会渗入或污染恒速万向节90的内腔98。

恒速万向节90的外座圈94包含凸肩部分100。凸肩部分100与分动箱92内壁上的固定部分102配合，支承和定位轴承104。轴承104可转动地支承外座圈94。为了经久耐用和具有足够的强度，恒速万向节的外座圈94最好用钢铁材料制成，然而应当认识到根据机动车辆恒速万向节90的设计要求还可以使用其它的金属材料、硬塑料、复合材料或陶瓷材料。

恒速万向节90还包括设置在外座圈94内孔中的滚球架106。滚球架106包含若干个穿过其表面的孔。内座圈108布置在滚球架106里面，而且也包括内孔。内孔的内表面包含若干个键或齿，与分动箱92的输出轴110相连。根据本发明的一个方面，输出轴110和内座圈108相互之间可转动地固定。若干个扭矩传递球112布置在外座圈94的内表面114与内座圈108的外表面116之间。球112布置在滚球架106的孔内以确保球112能够分别保持在外座圈94和内座圈108上指定的滚道内。应当认识到滚球架106、球112和内座圈108最好用钢铁材料制成，但是也可以考虑使用其它金属材料、陶瓷材料、硬塑料或复合材料。

图4中还示出，链轮118与外座圈94的外表面120相连。可以用任何适当类型的机械或化学连接将链轮118连接到外座圈94。在一实施例中，链轮118通过焊接122固定连接在外表面120上。链轮118通过轴承124可转动地支承在分动箱92内，轴承124布置在链轮118的装配面126和安装支架130上的对应装配面128之间，安装支架130连接在分动箱92。链轮118中的一段133的外表面包括许多齿131。链条132套在链轮118的外表面使得链条环的一端与齿130啮合。链条132环的另一端通过连接在分动箱92上的对应链轮(比如图2中的链轮54)与分动箱92的输入轴(比如图2中的输入轴52)相连。

恒速万向节90还包括布置在链轮118的内表面136与输出轴110之间的护罩134。在另一个可供选择的实施例中，护罩134可以与外座圈94相连。护罩134可以通过任何已知的紧固件固定到链轮118和输出轴110上。举例来说，在一实施例中，卡子138将护罩134卡紧到输出轴110上。工作时，护罩134随输出轴110和恒速万向节90一起转动。护罩134使得恒速万向节90能够用油脂润滑，可使油脂保持在恒速万向节90内并防止恒速万向节90受到外部污染。

在一实施例中，恒速万向节90还可包括布置在链轮118的端部142与安装支架130之间的环形盖140。本发明中还可以要求采用密封圈144。密封圈144布置在安装支架130与链轮118的端部142之间。环形盖140和密封圈144都可用来确保分动箱92中的机油不会泄漏或渗入恒速万向节90的内腔98。因此，恒速万向节90可以具有其自身的润滑系统(比如油脂)，而分动箱92可以使用润滑油，润滑和冷却分动箱的部件。

根据本发明的一个方面，恒速万向节90相对于连接在后和/或前差动器之间的螺旋轴能够以很高的偏离角运转。这种集成在分动箱92的新式恒速万向节可以减小分动箱所需宽度，从而加大全轮驱动车辆其它部件的组装空间。

在此介绍的恒速万向节90可以是本技术领域已知的任何固定式或活塞式接头。这些接头包括任意数目球的接头，比如六球接头、八球接头或十球接头，而且可以是十字槽式、固定式、固定三脚式、双偏离型式的接头等。根据本发明的一个方面，使用恒速万向节90将使分动箱92的输出轴110与连接到前差动器或后差动器的轴之间有更大的偏离角。

图5示出了根据本发明的布置在分动箱151内的固定式恒速万向节150的另一个可供选择的实施例。恒速万向节150包含外座圈152，最好是一实心部件，没有与分动箱151内腔154相通的开口或空心部分。外座圈152包括凸肩部分156，与设置在分动箱151内壁160的装配部分158配合，支持轴承162。轴承162将外座圈152可转动地支承于分动箱151。

恒速万向节150还包括布置在恒速万向节150外座圈152内孔中的滚球架164。滚球架164包含若干个穿过其表面的孔。内座圈166布置在滚球架164里面，也包括从内孔。内座圈166内孔的内表面包含若干个键或齿，与输出轴168相连。输出轴168和内座圈166相互之间可转动地固定。根据本发明的一个方面，输出轴168相对分动箱151能够以高偏离角运转。

多个扭矩传递球170布置在外座圈152的内表面172和内座圈166的外表面174之间。球170布置在滚球架164的孔内以确保工作时球170能够保持在外座圈152和内座圈166的指定滚道内。为了经久耐用和具有足够强度，滚球架164、球170、外座圈152和内座圈166最好都用钢铁材料制成。但是，应当认识到在不脱离本发明的情况下，恒速万向节150内的这些部件还可以采用其它适当金属材料、陶瓷材料、硬塑料或复合材料。

恒速万向节150还可以包括连接固定在外座圈152外表面的链轮176。可以用任何适当类型的机械或化学连接将链轮176连接到外座圈152。在实施例中，链轮176通过焊缝178固定在外座圈152。

链轮176通过轴承180可转动地支承于分动箱151。轴承180布置在链轮176的装配面182和分动箱150的安装支架部分186的对应装配面184之间。轴承180使得链轮176和恒速万向节150能够相对分动箱151转动。链轮176中的一段190的外表面还包括多个齿188。链条192套在链轮176的外表面使得链条环的一端与齿188啮合。链条192环的另一端通过连接在分动箱151上的第二链轮(比如图2中的链轮54)与分动箱151的输入轴(比如图2中的输入轴52)相连。通过这种链条/链轮构造方式，恒速万向节150将以输入轴速度转动。

恒速万向节150还可以包括护罩194，围绕输出轴168固定在分动箱151的安装支架186。在另一可供选择的实施例中，护罩194可以与安装支架186或外座圈152相连。护罩194可以通过任何已知的紧固件固定到安装支架186。根据本发明的一个方面，护罩194通过滚柱轴承196固定在输出轴168上，因此输出轴186可相对护罩194转动。在此实施例中，护罩194是不可转动的护罩，将油脂或其它适当的润滑剂密封在恒速万向节150内。护罩194还可用来防止外部环境中的污染物渗入恒速万向节150的内腔198。

护罩194最好用尿烷制成。但是，应当认识到其它适当的容易变形材料如橡胶、塑料、复合材料或编织物也可用来制造护罩194。实际上，任何材料都可用于护罩194，只要这种材料能够经受高温和恒速万向节150的高速旋转，同时还能保持柔韧以适应恒速万向节150因行车条件引起的任何角度变化。

在一实施例中，恒速万向节150用油脂润滑。油脂可以向外渗出到护罩194中，因而基本上使整个输出轴168以及恒速万向节150的所有内部件得到润滑。恒速万向节150的外表面最好被分动箱151的润滑油覆盖。如上面所提到的，润滑油不能渗入恒速万向节150的内腔198，使恒速万向节150的润滑油脂保持不受污染。

分动箱151最好还包括密封圈200，布置在链轮176的端部202与分动箱151的安装支架186之间。

图6示出了根据本发明的布置在分动箱206内的恒速万向节204的还有一个可供选择的实施例。恒速万向节204包含外座圈20g，最好是实心体，没有与分动箱206的内腔210相连或相通的开口或空心部分。外座圈208一般用钢铁材料制成，但是应当认识到根据机动车辆恒速万向节204的设计及使用要求，还可以使用其它金属材料、硬塑料、复合材料或陶瓷材料。

外座圈208还包括从其主体部分214横向向外延伸的延伸部分212。虽然图6中所示的延伸部分212是空心的，但是应当认识到根据机动车辆的设计要求，延伸部分212可以是空心或实心的。

延伸部分212还可以包含安装在其外表面的链轮216。链轮216的外表面220包括多个齿218。链轮216通过任何已知的紧固技术如化学或机械方法连接在外座圈208的延伸部分212。在一优选实施例中，用卡环222将链轮216连接到从外座圈208延伸的延伸部分212。

链条224套在链轮216的外表面使得链条环的一端与齿218啮合。链条环的另一端通过连接在分动箱206上的第二链轮(比如图2中的链轮54)与分动箱206的输入轴(比如图2中的输入轴52)相连。通过这种链条/链轮构造方式，恒速万向节204将以输入轴速度转动。

应当认识到其它适当的传动机构都可以用于图4-28中所示各实施例的恒速万向节。换言之，本发明并不限于使用链条链轮传动机构。如图3中所示的传统的直列齿轮机构或如图1中所示的斜齿轮机构也可以采用。

滚球架226布置在恒速万向节204外座圈208的内孔中。滚球架226包含若干个穿过其表面的孔。内座圈228布置在滚球架226里面而且也包括内孔。根据本发明的一个方面，内孔的内表面包含若干个键或齿，与输出轴230相连。输出轴230和内座圈228相互之间可转动地固定。若干个扭矩传递球232布置在外座圈208的内表面234与内座圈228的外表面236之间。球232布置在滚球架226的孔内以确保球232能够保持在外座圈208和内座圈228的指定滚道内。应当认识到为了经久耐用和具有足够的强度，滚球架226、球232以及内座圈228最好都用钢铁材料制成。但是，应当认识到恒速万向节204内的这些部件还可以采用其它适当的金属材料、陶瓷材料、硬塑料或复合材料。

恒速万向节204还包含至少一组轴承，如第一和第二组轴承238、240。第一和第二组轴承238、240布置在外座圈208的外表面242与分动箱206的内壁部分244之间。设置在外座圈208上的保持唇部246与设置在分动箱206安装支架250上的定位凸起248配合，适当地定位第一和第二组轴承238、240。最好还使用卡环252紧固第一和第二组轴承238、240。第一和第二组轴承238、240使得恒速万向节204能够相对分动箱206转动。

根据本发明的另一个方面，最好还设有密封装置254。密封装置254相邻第一组轴承238并沿着分动箱206安装支架250的内表面256布置。密封装置254用来确保润滑油不会从分动箱206的内腔210泄漏到恒速万向节204的内腔258。

根据本发明的另一个方面，恒速万向节204还可以设有护罩260。护罩260布置在分动箱206安装支架250的外表面262，并包括围绕输出轴230的开口。护罩260可以通过任何已知的紧固机构固定在安装支架250的外表面262。在优选实施例中，紧固件266的端部268压接在护罩260的环形部分270。

护罩260可以通过任何适当的紧固机构围绕输出轴230固定。在图6所示实施例中，护罩260相对恒速万向节204是不可转动的。滚针轴承272布置在护罩260的安装唇部274和输出轴230的外表面276之间。滚针轴承272使得输出轴230能够相对于护罩260转动，同时使护罩260相对于分动箱206保持固定。

恒速万向节204还可以包括伞形帽278。伞形帽278围绕输出轴230布置且其端部280与分动箱206安装支架250的内壁282接合。伞形帽278使得润滑恒速万向节204内腔258的润滑油脂能够保持在恒速万向节204内而不会污染和/或损害护罩260。伞形帽278可相对于输出轴230转动。但是，应当认识到伞形帽278也可以这样设计，是不能相对于输出轴230转动的。

图7示出了根据本发明的布置在分动箱206内的固定式恒速万向节284的还有一个可供选择的实施例。恒速万向节284包括外座圈288，从其主体部分292横向向外延伸的延伸部分290。外座圈288最好是实心体，没有与分动箱286的内腔293相连或相通的开口或空心部分。外座圈288一般用钢铁材料制成，但是应当认识到根据机动车辆中恒速万向节284的设计及使用要求，还可以使用其它金属材料、硬塑料、复合材料或陶瓷材料。延伸部分290最好还包含与图6所介绍相同的链轮294和链条296传动系统，尽管也可以考虑使用其它的传动机构。

恒速万向节284通过第一和第二组轴承298、300相对分动箱286可转动地支承。第一和第二组轴承298、300布置在外座圈288的外表面302与分动箱286的内壁部分304之间。设置在外座圈288上的保持唇部306与设置在分动箱286安装支架310上的定位凸起308配合，适当地定位第一和第二组轴承298、300。最好还使用卡环312来紧固第一和第二组轴承298、300。第一和第二组轴承298、300使得恒速万向节284能够相对分动箱286转动。

根据本发明的一个方面，密封圈326布置在外座圈288和分动箱286之间，以确保润滑油不会从分动箱286泄漏到恒速万向节284的内腔316。

恒速万向节284还包括设置在恒速万向节284外座圈288内孔中的滚球架318。滚球架318包含若干个穿过其表面的孔。内座圈228布置在滚球架318里面，也包括内孔。内孔的内表面包含若干个键或齿，与输出轴322相连。输出轴322和内座圈320之间可转动地固定。若干个扭矩传递球324布置在外座圈288的内表面326与内座圈320的外表面328之间。球324布置在滚球架318的孔内，以确保球324能够保持在外座圈288和内座圈320的指定滚道内。应当认识到本发明实施例中的滚球架318、球324、外座圈288和内座圈320最好用钢铁材料制成，但是恒速万向节284内的这些部件也可以考虑使用其它适当的金属材料、陶瓷材料、硬塑料或复合材料。

根据本发明的另一个方面，恒速万向节284还包括护罩330。护罩330布置在分动箱286安装支架310的外表面332，并包括围绕输出轴322的开口334。护罩330可以通过任何已知的紧固机构固定在安装支架310的外表面332。在优选实施例中，紧固件338的端部340压接在护罩330的环形部分342。

护罩330可以通过任何适当的紧固机构围绕输出轴322固定。在图7所示实施例中，护罩330相对恒速万向节284是不可转动的。滚针轴承344布置在护罩330的安装唇部346和输出轴322的外表面348之间。滚针轴承344使得输出轴322能够相对护罩330转动，同时使护罩330相对分动箱286保持固定。

恒速万向节284还包括双片挡板350。双片挡板350包括第一部分352和第二部分354。第一部分352大体上是伞形的，其中心带有输出轴322可穿过的孔。第一部分352的端部356与安装支架310的内表面358接合。第一部分352使得润滑恒速万向节284内腔316的润滑油脂能够保持在恒速万向节284内，而不会污染和/或损害护罩330。第一部分352可相对输出轴322转动。然而，应当认识到第一部分352也可以设计成，相对输出轴322是不可转动的。

第二部分354布置在滚球架318的内表面360与第一部分352的内表面362之间。第二部分354还包括与第一部分352的所述孔对准的用于容纳输出轴322的孔364。双片挡板350可确保油脂不会从恒速万向节284的内腔316流出污染护罩330。而且，使用双片挡板系统350还可以确保即使在运转角最高时油脂也不能从恒速万向节284内腔316漏出。双片密封挡板350的第一和第二部分352和354安装在分动箱286上，使得第一和第二部分352和354能够相对运动，因此当输出轴322处于最高的运转角时，恒速万向节284的内腔316仍然形成一个密封腔室。

图8示出了根据本发明的安装在分动箱370的固定式恒速万向节368的还一个替代实施例。恒速万向节368包括外座圈372。外座圈372最好是实心件，不会有与分动箱370的内腔374相连或相通的开口或通道。与其它实施例类似，外座圈372最好用钢铁材料制成，然而应当认识到根据机动车辆中恒速万向节368的设计及使用要求，还可以使用其它金属材料、硬塑料、复合材料或陶瓷材料。

外座圈372通过第一和第二组轴承376、378可转动地支承在分动箱370。第一和第二组轴承376，378靠在外座圈372外表面382的凸肩380以及分动箱370内表面386的对应凸肩384。环型紧固件388a和388b帮助将第一和第二轴承376、378固定在分动箱370。

恒速万向节368还可以包括链轮390，连接在外座圈372外表面382，位于相对第一和第二轴承376、378的端部。链轮390可通过任何已知的紧固机构如化学或机械方法安装。在图8所示实施例中，链轮390通过焊缝392固定在外座圈372。链轮390的外表面396包括多个齿394。

链条398套在链轮390的外表面，使得链条环的一端与齿394啮合。链条环的另一端通过连接在分动箱370上的第二链轮(如图2中的链轮54)与分动箱206的输入轴(如图2中的输入轴52)相连。通过这种链条/链轮构造方式，恒速万向节368将以输入轴速度转动。

应当认识到其它适当的传动机构都可用于恒速万向节368。因此，本发明并不限于使用链条链轮传动机构。如图3所示的传统直列齿轮机构，或如图1所示的斜齿轮机构也可以采用。

恒速万向节368包括设置在恒速万向节368外座圈372内孔的滚球架400。滚球架400包含若干个穿过其表面的孔。内座圈402布置在滚球架400里面，也包括内孔。内孔的内表面包含若干个键或齿，与输出轴404相连。输出轴404和内座圈402相互之间可转动地固定。若干个扭矩传递球406布置在外座圈372的内表面408与内座圈402的外表面410之间。球406布置在滚球架400的孔内以确保球406能够保持在内座圈402和外座圈372的指定滚道内。应当认识到本发明实施例中的滚球架400、球406、外座圈372和内座圈402最好用钢铁材料制成，但是恒速万向节368内的这些部件也可以考虑使用其它适当的金属材料、陶瓷材料、硬塑料或复合材料。

恒速万向节368还包括布置在分动箱370的安装支架414与链轮390的端部416之间的密封装置412。护罩418布置在链轮390端部416的内表面420与输出轴404之间。护罩418用柔韧材料如尿烷制成。其它适当的易变形材料如橡胶、塑料、复合材料或编织物也可用来制造护罩418。护罩418通过任何已知的紧固件固定在输出轴404和链轮390的内表面420。图8中所示的护罩418将随输出轴404、恒速万向节368以及链轮390一起转动。

根据本发明的另一方面，图8所示实施例还包括套管422。套管422以预定角度固定在分动箱370的安装支架414上。套管422包含至少一个轴承424，布置在输出轴404与套管422内表面426之间。套管422还可以包括布置在套管422内表面426与输出轴404之间的密封圈428。套管422可通过任何已知的化学或机械结合方法以预定角度连接在分动箱370的安装支架414，角度通常为输出轴404与前差动器或后差动器之间所要求的角度。这种类型的接头使得分动箱370与后差动器和前差动器(未示出)之间只有一个偏离角能够使用，因此用于传动系统只需要有一个偏离角的特定应用中。

图9和10示出了根据本发明的用于分动箱432的活塞式恒速万向节430的可供选择的实施例。应当认识到活塞式恒速万向节430可用于前面结合图4-8所介绍的任何一种分动箱传输系统。

图9和10示出了带外座圈434的活塞式恒速万向节430。外座圈434最好是实心体，没有润滑油能够从分动箱432的内腔436渗入到恒速万向节430的内腔438。外座圈434还包括从其主体部分442横向延伸的延伸部分440。链轮444通过任何已知的机械或化学结合方法连接到外座圈434延伸部分440的外表面446。在图9和10所示实施例中，链轮444通过布置在延伸部分440一端450的卡环448固定在延伸部分440。

链轮444的外表面454包括许多个齿452。链条456套在链轮444的外表面454，使得链条环的一端与齿452啮合。链条环的另一端通过连接在分动箱432上的第二链轮(如图2中的链轮54)与分动箱432的输入轴(如图2中的输入轴52)相连。通过这种链条/链轮构造方式，恒速万向节430将以输入轴速度转动。

应当认识到其它适当的传动机构都可用于恒速万向节430。因此，本发明并不限于使用链条链轮传动机构。如图3所示的传统直列齿轮机构或如图1所示的斜齿轮机构也可以采用。

恒速万向节430通过至少一组轴承，如第一和第二组轴承458、460，可转动地布置在分动箱432内。第一和第二组轴承458、460布置在外座圈434的外表面462。从外表面462向外延伸的保持唇部464与从安装支架468横向延伸的定位凸起466配合，使第一和第二轴承458、460保持在适当的位置。第一和第二组轴承458、460通过卡环或其它的适当的紧固件470密封和固定在适当位置。

恒速万向节430还包括设置在恒速万向节430外座圈434内孔的滚球架472。滚球架472包含若干个穿过其表面的孔。内座圈474布置在滚球架472里面，也包括内孔。内孔的内表面包含若干个键或齿，与输出轴476相连。输出轴476和内座圈474相互之间可转动地固定。若干个扭矩传递球478布置在外座圈434的内表面480与内座圈474的外表面482之间。球478布置在滚球架472的孔内，确保球478能够保持在外座圈434和内座圈474的指定滚道内。虽然在图9和10所示实施例中的滚球架472、球478、外座圈434和内座圈474最好是用钢铁材料制成，但是恒速万向节430内的这些部件也可以考虑使用其它适当的金属材料、陶瓷材料、硬塑料或复合材料。活塞式恒速万向节430使得输出轴476能够相对外座圈434轴向移动或作活塞式运动。球478能够在相应的轨道内滚动预定距离。然而，输出轴476在作活塞式运动或轴向移动同时也能够以预定的偏离角运转。

图9和10中的恒速万向节430还包括密封圈484，布置在外座圈434的外表面462与分动箱432安装支架468的定位凸起466一部分之间。

在图9所示实施例中，护罩488围绕输出轴476设置。护罩488的端部490连接到布置在安装支架468的开口494内的护罩盖492。护罩盖492的固定端496通过挤压或其它方法固定在外座圈434的端部498。端部490通过紧固件500或其它适当的机械或化学方法固定在护罩盖492。护罩488的另一端502通过任何已知的紧固件504固定在输出轴476。

图10示出了恒速万向节430′的另一个可供选择的实施例，基本上与图9所示的恒速万向节430相同。在图9和10中相同的数字表示同样的部件。然而，恒速万向节430′实施例包含的护罩506相对恒速万向节430′是不可转动的。在此实施例中，滚针轴承508布置在输出轴476和护罩506的一端510之间。护罩506的另一端512固定在分动箱432安装支架468的外表面514。固定在安装支架468的保持部分516包括压接到护罩506环形端部520的唇部518。不可转动的护罩506还可以包括环形密封圈522，布置在外座圈434的端部498与分动箱432安装支架468的内表面524之间。环形密封圈522用来确保分动箱机油不会渗入恒速万向节430的内腔438。

恒速万向节430的内腔438密封起来用里面的油脂进行润滑。由于有了环形密封圈522，油脂不会排出到分动箱432中。而且，分动箱润滑油也不会泄漏或排出到恒速万向节430的内腔438。

图11示出了根据本发明的布置在分动箱532中的活塞式恒速万向节530的另一可供选择的实施例。恒速万向节530的很多部件与恒速万向节430相同并以同样的方式工作。恒速万向节530包括布置在分动箱532内的外座圈534，其两端由滚针轴承536和滚柱轴承538可转动地支承。滚针轴承536布置在分动箱532的内壁540。滚柱轴承538布置在外座圈534的另一端542，夹在分动箱532的内壁540与外座圈534的外表面544之间。

根据本发明的一个方面，外座圈534是实心件，不会有与分动箱532的内腔546连通的开口或通道。所以，油脂不会渗入机油润滑的分动箱532的内腔546。

根据本发明的另一个方面，链轮548围绕外座圈534的外表面544布置。如上面结合本发明其它实施例所介绍的，链轮548包括若干个与链条552啮合的齿。链条552连接到输入轴(未示出)。

根据本发明的另一个方面，恒速万向节530还包括护罩554。护罩554围绕输出轴556布置并固定。护罩554的一端558固定在外座圈534。护罩554随输出轴556和外座圈534一起转动。

恒速万向节530还可以包括布置在外座圈534的外表面544与链轮548的内表面568之间的阻尼器562。最好用橡胶或其它适当材料制成的阻尼器562可确保分动箱532能够更加高效和安静地工作。实际上，阻尼器562使得能够更加安静地工作并消除分动箱系统的扭矩传递时的缺陷。振动和噪音的降低还将减少机动车辆中分动箱532的保修问题。

图12示出了前面结合图1-11介绍的恒速万向节(12、58、90、150、204、284、368、430、530)的阻尼元件580的一个实施例。在此实施例中，恒速万向节的外座圈582由围绕外座圈582外表面584的阻尼元件580缓冲。在实施例中，阻尼元件580大体是环形的。

链轮586(也可以是斜齿轮或传动齿轮)围绕阻尼元件580的外表面588。链条590(对于链条链轮传动机构)或其它齿轮(对于斜齿轮或传动齿轮传动机构)与设置在链轮586外表面的齿592或其它啮合机构相连。阻尼元件580最好用经济耐用的橡胶材料制成。然而，应当认识到其它的适当材料也可用于阻尼元件580。举例来说，适当的材料包括但不限于软或硬的塑料、橡胶、复合材料或编织物。阻尼元件580有助于提高效率，同时还能消除分动箱工作时的振动和噪音。消除恒速万向节的振动和其它低效因素可确保分动箱能够更安静和更高效地工作。

图13示出了根据本发明的用于恒速万向节(12、58、90、150、204、284、368、430、530)的阻尼系统594的另一可供选择的实施例。恒速万向节的外座圈596包括若干个从其外表面600延伸的齿598。链轮602布置在恒速万向节内并具有若干个从其内表面606延伸的齿604，因此链轮602的齿604与外座圈596的齿598相互啮合。根据本发明的一个方面，链轮602的齿604的尺寸小于外座圈596的相邻齿598之间形成的空隙。因此，当齿604与齿598相互啮合时，在齿598、604的相邻侧壁610、612之间分别形成间隙。阻尼元件608布置在每一相邻的侧壁610、612之间。链条614围绕链轮602的外表面616布置，并与设置在链轮602外表面616上的齿618啮合。链条614连接到输入轴，以驱动外座圈596。

图14示出了根据本发明的用于恒速万向节(12、58、90、150、204、284、368、430、530)的阻尼系统620的另一可供选择的实施例。在阻尼系统620，外座圈622的外表面626设有若干个沿其轴线方向布置的半圆形槽624。对应的若干个半圆形槽628沿轴线方向布置在链轮632的内表面630，其中链轮632围绕外座圈622布置。在实施例中，链轮632的外表面634包含若干个可与链条638啮合的齿636。链条638连接到输入轴(未示出)。根据本发明的一个方面，弹簧640布置在由链轮632内表面630的半圆形槽624与外座圈622外表面626上的半圆形槽628形成的孔642内。弹簧640最好大体上是C形，于是弹簧640将沿向外方向偏压，使链轮632和外座圈622之间产生更强更紧的配合，并减少因恒速万向节转动而引起的任何振动和噪音。虽然弹簧640最好用金属制成，但应当认识到弹簧640也可以用其它任何类型的陶瓷、橡胶、塑料或编织物制成。

图15示出了根据本发明的固定式恒速万向节700的另一个可供选择的实施例。恒速万向节700与上面参考图8所介绍的恒速万向节类似。举例来说，恒速万向节700布置在分动箱702内并包括外座圈704、内座圈706以及与内座圈706和外座圈704配合的扭矩传递球708。链轮710围绕外座圈704布置并与第一和第二组轴承712、714配合，驱动可转动地连接在内座圈706上的输出轴716。

根据本发明的一个方面，恒速万向节700还包括通过机械或化学方法固定在盖子720的套管718。盖子720通过任何适当的机械装置如可拆卸的紧固件固定在分动箱702的外表面722。护罩724围绕输出轴716布置并连接在分动箱702。护罩724的第一端726相邻盖子720的内表面728，并连接到分动箱702。分动箱702内的护罩724的第二端730位于第一端726内侧。护罩724还具有主体部分732，其方向改变而形成密封唇部区域734。密封唇部区域734与输出轴716接触。

恒速万向节700还包括一个或多个密封件738和740。第一密封件738布置在外座圈704的外表面742与分动箱702的内表面744之间。第二密封件740布置在外座圈704的内表面746与护罩724的第二端730之间。护罩724以及第一和第二密封件738、740相互配合，确保机油和油脂不会从分动箱702泄漏到位于恒速万向节700和盖子720之间的腔室736中。应当认识到图15所示的实施例被设计成能以预定角度固定，该角度为输出轴716与前或后差动器(未示出)之间所要求的角度。

图16示出了根据本发明的布置在分动箱752内的固定式恒速万向节750的另一可供选择的实施例。图16所示的恒速万向节750大体类似于上面图8和图15所示出的恒速万向节。然而，图16所示的实施例包含单件盖或安装支架754，整体形成的套管756通过成形加工、铸造或制造形成单个单元。

套管756包括密封件758，相邻轴承764布置在套管756的内表面760与穿过套管756的输出轴762之间。密封件758可保证没有污染物进入分动箱752的恒速万向节750内，也没有润滑剂泄漏。

恒速万向节750还包括布置在外座圈770的外表面768与分动箱752的内表面772之间的密封件766。另一个密封件774布置在安装支架754和分动箱752之间，以确保机油不会从分动箱752泄漏。如上面参考图8和图15所介绍的，图16实施例所示的恒速万向节通过输出轴762与前差动器或后差动器(未示出)之间所形成的预定角度固定。这种设计允许分动箱752与差动器之间有一输出角，因此用于传动系统只需要一个偏离角的特定应用中。

图17示出了根据本发明的布置在分动箱778内的固定式恒速万向节776的另一可供选择的实施例。图17所示的恒速万向节776大体类似于上面图16所示出的恒速万向节。然而，与图16的恒速万向节750不同，恒速万向节776还包括润滑系统780。润滑系统780包括离开分动箱778端部784向外延伸的管子782(以局部剖视图示出)。滚针轴承786布置在管子782与恒速万向节776的外座圈800的内表面788之间。

润滑系统780还包括喷嘴802。位于管子782一端的喷嘴802布置在恒速万向节776的内腔804中。喷嘴802还设有若干个孔806。孔806使得润滑油能够以油雾808从管子782释放，润滑安装在分动箱778的恒速万向节776的内部零件。通过管子782从泵(未示出)接收油气混合物，然后借助于喷嘴802产生油雾，适当润滑恒速万向节776。

图18示出了用于分动箱814中恒速万向节812的润滑装置810的另一可供选择的实施例。恒速万向节812与图16，17的恒速万向节750和776具有类似的构造。然而，在此实施例中，油气混合物是从远离恒速万向节812的泵(未示出)接收的。润滑装置810包括固定在盖帽818的管子816。盖帽818固定在恒速万向节812的外座圈822的外表面820。盖帽818布置在穿过外座圈822并通向恒速万向节812内腔826的导槽824。因此，管子816与内腔826流体连通。根据本发明，来自泵的油气混合物将通过管子816和盖帽818进入导槽824，于是输送到内腔826中，以冷却和润滑工作的恒速万向节812。盖帽818最好包括靠近外座圈822外表面820的导槽824的开口830设置的圆形凹槽828，防止阻塞和使油气混合物能够均匀流动。

图19示出了根据本发明的润滑恒速万向节834的润滑系统832的还有一个可供选择的实施例。在此实施例中，润滑系统832包含若干个穿过恒速万向节834的外座圈838的润滑导槽836。导槽836使得机油能够流入和流出恒速万向节834的内部零件。机油的流动使润滑剂能够到达轴承，产生用于分动箱840中整个恒速万向节834的润滑区。

根据本发明的一个方面，锥形定向机构842布置在外座圈838的端部844。锥形定向机构842用于将油流沿向外方向引导到最需要润滑的滚动机构846、内座圈848和滚球架850。其中一个润滑油导槽836′将润滑油输送至旋转的锥形定向机构842，锥形定向机构842使进入的机油沿向外方向移动到内座圈848、球846、轴承以及恒速万向节834的其它部件。

图20-24示出了根据本发明的上述任何一种恒速万向节中外座圈852的支承结构的可供选择的实施例。所有实施例对于同样的部件使用相同的标号。

如图20所示的第一个实施例中，外座圈852通过一对轴承856支承在分动箱854。轴承856布置在外座圈852的外表面858与分动箱854的内表面860之间。外座圈852包括凸肩862，一个轴承856靠在上面。分动箱854也包括凸肩864，一个轴承856的上部紧靠在上面。环形紧固件866最好连接在分动箱854，帮助轴承856保持在分动箱854。还可以设有与一个轴承856的下部接合的卡圈868。

如图21所示的第二个实施例中，轴承856通过相配合的凸肩870和872保持在外座圈852和分动箱854之间。第一凸肩870设置在外座圈852的外表面858。第二凸肩872设置在分动箱854的内表面860。环形紧固件874用于固定轴承856的其余角部。

如图22所示的第三个实施例中，轴承856通过设置在外座圈852的外表面858的凸肩876和从分动箱854的端部880横向延伸的定位件878保持在外座圈852和分动箱854之间。环形紧固件882保持轴承856相对凸肩876和定位件878。

在另一可供选择的实施例中，分动箱854的内表面860向内延伸预定的距离，形成凸肩884(如图23中所示)，凸肩884设置成与外座圈852的凸肩876相对，因而可以省去一个环形紧固件882。

另一个实施例在图24中示出。在此实施例中，轴承856设置成紧靠从外座圈852的外表面858延伸的凸肩886。环形紧固件888正好相对凸肩886布置，以固定轴承856的第二个角部。类似地，轴承856的其余角部也通过环形紧固件890固定。

图25示出了根据本发明的恒速万向节900的另一个实施例。恒速万向节900的构造与上面图16所示的实施例类似。根据本发明，恒速万向节900包括固定在分动箱904的单件盖902。盖子902包括套管906，可通过成形加工、铸造或制造形成整体单元。根据本发明的一个方面，套管906包括布置在套管906内表面910与输出轴914外表面912之间的密封件908。密封件908可确保没有污染物进入安装在分动箱904的恒速万向节900内，而且也没有润滑剂泄漏。

恒速万向节900还包括布置在外座圈920的外表面918与分动箱904的内表面922之间的密封件916。密封件916靠近一组轴承924，轴承924同样也布置在分动箱904的内表面922与恒速万向节900外座圈920的外表面918之间。轴承924通过任何已知的紧固机构固定在分动箱904。在一实施例中，卡环926使轴承924相对分动箱904和外座圈920固定在适当位置。

根据本发明的另一方面，盖子902还包括环形延伸部分928，延伸到外座圈920的内孔930中预定的距离。在外座圈920的内孔930中的盖子902的延伸部分928有助于使润滑剂保持在恒速万向节900的内腔932中以适当地润滑万向节。如上面参考图15和16所介绍的，恒速万向节900以输出轴914与前差动器或后差动器(未示出)之间形成的预定角度固定。这种设计允许分动箱904与差动器之间只有一个输出角能够使用，因此用于传动系统只需要一个偏离角的特定应用中。还应当认识到所选定的偏离角可以是任何一种机动车辆传动列系统所使用的已知偏离角。

图26示出了根据本发明的恒速万向节938的还有一个可供选择的实施例。图26所示出的恒速万向节938大致类似于图16和19中所示的实施例，如上面所介绍的。恒速万向节938还包括固定在容纳着恒速万向节938的分动箱942的单件盖940。盖子940包括套管944，可通过成形加工、铸造或制造形成单个整体单元。套管944包括密封件946，密封件946布置在穿过套管944的孔950的内表面948与输出轴954的外表面952之间。密封件946可防止污染物进入恒速万向节938。密封件946还可以防止润滑剂从安装固定在分动箱942的恒速万向节938泄漏。

恒速万向节938还包括轴承956，布置在分动箱942的内表面958与恒速万向节938的外座圈962的外表面960之间。轴承956位于距恒速万向节938的内座圈964和滚动件966预定轴向距离处。轴承956与外座圈962的凸肩968接合，并通过第一和第二卡环970、972或其它适当紧固件保持在适当位置。根据本发明的另一方面，轴承956可以具有减小的宽度，从而增加紧凑性并减少恒速万向节938组装的问题。

恒速万向节938还包括塞子974。塞子974布置在外座圈962的一端976。塞子974位于穿过外座圈962的孔978内。

应当认识到，恒速万向节938可以用于如图26所示的分动箱942，具有机油润滑恒速万向节和油脂填塞恒速万向节的润滑环境。在任何一种情况下，恒速万向节938还可以包括能够选择性拆卸的密封件980，布置在恒速万向节938的外表面960与分动箱942的内表面958和/或盖子940之间。图26实施例所示的恒速万向节也以输出轴954与前差动器或后差动器(未示出)之间形成的预定角度固定。这种设计允许分动箱942与差动器之间只有一个输出角能够使用，因此用于传动系统只需要一个偏离角的特定应用中。

图27示出了根据本发明的安装在分动箱984的恒速万向节982的另一可供选择的实施例。在图27所示实施例中，分动箱984包括安装在短轴990外表面988的链轮986。链轮986通过任何已知紧固机构如键槽等固定在短轴990。链轮986还包括链条992，其第一端环绕在链轮986外表面994上的齿。链条的第二端环绕并连接在输入轴(未示出)。

短轴990包括位于一端998的塞子或密封件996。短轴990可转动地支承于其端部998的销轴承或滚子1000以及轴承1002，轴承1002与轴承1000隔开布置，并位于短轴990的外表面988与分动箱984的内表面1004之间。轴承1000和1002支承短轴990，使其能够相对于分动箱984转动。

根据本发明的另一个方面，短轴990还可以包含至少一个穿过短轴990进入短轴内孔1008的导槽1006。导槽1006使得机油或任何已知润滑剂能够在分动箱984与恒速万向节外壳1010之间传输。

恒速万向节外壳1010安装在分动箱984的外表面1012。恒速万向节外壳1010以预定角度布置，该角度对应于机动车辆传动系统中前或后差动器的角度。

短轴990的第二端1014延伸到恒速万向节外壳1010并进入恒速万向节982的内座圈1016。内座圈1016布置在恒速万向节982的外座圈1020的内孔1018。滚动件1022如扭矩传递球布置在外座圈1020的内表面1024与内座圈1016的外表面1026之间。滚动件1022通过滚球架1028保持在适当位置。外座圈1020通过至少一个轴承1030可转动地支承在恒速万向节外壳1010。轴承1030通过任何已知紧固件1032保持在适当位置。在一实施例，第一和第二卡环将轴承1030固定在外座圈1020外表面1033与恒速万向节外壳1010内表面1034之间。

密封件1036布置在外座圈1020外表面1033与恒速万向节外壳1010一端1038的内表面1034之间。

法兰1040可以布置在恒速万向节外壳1010的端部1038。法兰1040将旋转速度从分动箱984传递给连接在前或后差动器(未示出)的螺旋轴。第二密封件1042可以布置在恒速万向节外壳1010与法兰1040的外表面1044之间。

应当认识到，图27所示的恒速万向节982可以是机油润滑型以及油脂填塞型的恒速万向节。工作时，分动箱984的短轴990将扭矩从变速器传递给布置在恒速万向节外壳1010的恒速万向节982。接着恒速万向节982根据分动箱984的位置将扭矩传递给前或后差动器。

如上面所介绍的，恒速万向节外壳1010以预定的角度固定。然而，应当认识到根据机动车辆设计时所依据的外界条件，可以使用很多角度。这些角度可以通过恒速万向节外壳1010的初始铸造和/或成形来产生。应当认识到可以使用任何已知方法将恒速万向节外壳1010连接在分动箱984上。在图27实施例中，使用标准件将分动箱984连接到恒速万向节外壳1010。

图28示出了根据本发明的用于分动箱1052的恒速万向节1050的还有一个实施例。分动箱1052包含安装在短轴1058外表面1056的链轮1054。链轮1054可以通过任何已知的紧固机构如键槽等固定在短轴1058。链条1060的第一环套在链轮1054上。第二环连接到分动箱1052的输入轴(未示出)上的链轮。

短轴1058具有内孔1062，并可以包括塞子或密封件1063。短轴1058由位于其一端的销轴承或滚子1065以及另一个轴承1064可转动地支承。轴承1064布置在短轴1058外表面1056与分动箱1052内表面1068之间。轴承1064与销轴承或滚子1065配合支承并允许短轴1058相对分动箱1052转动。短轴1058还可以包括至少一个导槽1070，延伸到达内孔1062。导槽1070使得机油或其它任何适当的润滑剂能够在分动箱1052和恒速万向节外壳1072之间传输。

恒速万向节外壳1072通过任何适当的方法安装在分动箱1052的外表面1074。根据本发明的一个方面，恒速万向节外壳1072具有预定角度，该角度与机动车辆驱动系统的前或后差动器(未示出)配合。

短轴1058的一端1076从分动箱1052向外延伸到恒速万向节外壳1072。第一内座圈1078固定在短轴1058的端部1076。第一内座圈1078布置在恒速万向节1050的外座圈1080的内孔中。外座圈1080一般具有位于其两端的第一腔室1082和第二腔室1084。应当认识到，腔室1082、1084之间可以具有内部连接通道，或者在另一可供选择的实施例中，腔室1082、1084的尺寸能够合并以形成大腔室。

在所示实施例中，第一滚动件如球1086布置在外座圈1080的内表面1088与第一内座圈1078的外表面1090之间。滚球架1092使第一滚动件1086与外座圈1080以及第一内座圈1078保持接触。

外座圈1080通过至少一个轴承1094可转动地支承在恒速万向节外壳1072。轴承1094由任何适当的紧固件1096保持在适当的位置。举例来说，如图28所示，轴承1094通过若干个卡环保持在外座圈1080外表面1098与恒速万向节外壳1072内表面1100之间。在一实施例中，恒速万向节外壳1072包含至少一个保持和定位轴承1094的支承凸肩1102。

恒速万向节1050包括可转动地安装在恒速万向节1050的外座圈1080的第二内座圈1104。第二内座圈1104可转动地连接在第二短轴或螺旋轴1106，第二短轴或螺旋轴1106与法兰相连，或直接与传动系统的前或后差动器(未示出)相连。第二滚动件，如至少一个球1108，布置在外座圈1080内表面1110与第二内座圈1104外表面1112之间。第二滚球架1114布置在外座圈1080和内座圈1104之间，使第二滚动件1108保持在第二内座圈1104与恒速万向节1050的外座圈1080之间。根据本发明的一个方面，第二内座圈1104能够改变到螺旋轴1106相对传动列系统前差动器或后差动器所具有的任何角度。虽然所示实施例中，恒速万向节1050的第一和第二旋转部分都是固定式恒速万向节，但是应当认识到，任何已知类型的活塞式接头也可以使用，而且可以用作恒速万向节1050的任何部分。因此，恒速万向节1050分成位于恒速万向节外壳1072内侧并靠近分动箱1052的第一部分1116，和位于恒速万向节外壳1072外侧的第二部分1118。

根据本发明的另一个方面，恒速万向节1050还可包括密封件1120，确保污染物不会进入恒速万向节1050。在一实施例中，密封件1120靠近恒速万向节外壳1072的开口布置，位于外座圈1080的外表面1098与恒速万向节外壳1072的内表面1100之间。作为选择方案，可以将护罩布置在外座圈1080的外表面1098或恒速万向节外壳1072与短轴或螺旋轴1106之间，以确保污染物不会进入恒速万向节外壳1072和/或恒速万向节的第一和第二部分1116和1118。

应当认识到虽然恒速万向节1050以预定角度固定，但是可以根据机动车辆设计时所依据的外界条件，使用很多角度。实际上，这些角度可以通过恒速万向节外壳1072的初始铸造和/或成形来产生。

在图28所示实施例中，恒速万向节外壳1072使得能够以预定的角度将旋转速度从恒速万向节1050传递至差动器。这一动作通过短轴1058以预定角度将旋转扭矩从分动箱1052传递至恒速万向节1050的第一部分1116来实现。接着，恒速万向节1050通过外座圈1080将旋转扭矩从恒速万向节1050的第二部分1118传递至差动器或类似部件。

虽然已经通过分动箱采用恒速万向节将扭矩传递给前输出轴详细介绍了本发明，但是本发明也可用于后输出轴。参考图29，图中示出了安装在恒速万向节外壳1152的分动箱1150的一部分。分动箱1150和恒速万向节外壳1152装有根据本发明的恒速万向节1154。

恒速万向节1154包括外座圈1156，滚球架1158安装在外座圈。内座圈1160安装在滚球架1158中。若干个扭矩传递球1162布置在滚球架1158表面的孔中，因此球1162与外座圈1156的内表面1164以及内座圈1160的外表面1166接触。分动箱1150设有开口，安装在变速器的输入轴1170的远端1168延伸通过开口。输入轴1170延伸穿过分动箱1150的开口，其远端1168从设置在外座圈1156的开口穿过并固定。因此，当输入轴1170转动时，固定在上面的外座圈1156也一起转动，于是通过球1162将扭矩传递给内座圈1160。

短轴1172的远端1174与内座圈1160接合。另一端1176从恒速万向节外壳1152向外延伸，还可以包括装配其上的法兰1178。因此，当扭矩传递给内座圈1160时，使短轴1172一起转动。

为了支承短轴1172在恒速万向节外壳1152中进行旋转运动，可以将一个或多个轴承1180固定在短轴1172与恒速万向节外壳1152的内表面1182之间。在一实施例中，恒速万向节外壳1152包括部分支承轴承1180的支承凸肩1184。还可以采用卡环1186或其它适当的装配机构。

为了密封恒速万向节1154，分动箱1150的开口中可以加入环绕输入轴1170的密封件1188。在恒速万向节外壳1152的前端1190的内表面1182与短轴1172之间也可以加入密封件1192。第二密封件1194可以布置在恒速万向节外壳1152的外表面1196与法兰1178的外表面1198之间。

应当注意到，上面示出的全部实施例中，所有部件最好用钢铁材料制成。但是应当认识到，其它适当的金属材料、硬陶瓷、硬塑料、硬复合材料也可以用于所公开的任何系统。

上述包含固定式和活塞式接头的恒速万向节可以具有空心外座圈，使得恒速万向节的内腔能够由分动箱机油进行冷却。也可以考虑采用恒速万向节中通常使用的油脂来冷却整个分动箱。然而，在某些实施例中，恒速万向节内腔用润滑剂自密封，因而被完全密封而不能与分动箱的内腔连通，此时分动箱内腔浸在分动箱机油中，提供润滑和冷却作用。

所公开的实施例还可以使用上述分动箱类型的任何的组合方式，包括不可转动护罩、可转动护罩、十球接头、八球接头、六球接头等等，因此设计人员在设计恒速万向节和分动箱时可以采用很多种组合方式。

虽然在上文中公开了本发明的恒速万向节加入到分动箱中，但是应当认识到，在不脱离本发明的情况下所公开的恒速万向节还可应用于船舶的齿轮箱。

已经参考上述实施例对本发明作了具体说明和介绍，这些实施例只是作为实现本发明最佳方式的例证。所属领域的技术人员应当认识到，在不脱离如所附权利要求确定的本发明精神和范围情况，可以用各种可选方式来实施本发明。应当知道所附权利要求确定了本发明的范围，在这些权利要求范围之内的方法和设备及其等效形式也包括在内。应当认为本发明的说明包含了文中介绍元件的所有新颖和不明显的组合方式，对于任何新颖和不明显的元件组合方式权利要求可存在于本申请或以后申请中。此外上述实施例只是说明性的，对于本申请或以后申请所提出权利要求的所有可能组合方式来说，没有一个特征或元件必不可少的。

Claims (14)

1.一种当中含有恒速接头的扭矩传递装置，包括：

恒速接头，其包括：

外座圈，可转动地安装在所述扭矩传递装置中；和

内座圈，其布置在所述外座圈中并通过一个或多个扭矩传递球可操作地连接到所述外座圈；

传动机构，连接到所述恒速接头的所述外座圈，所述传动机构把由所述扭矩传递装置的输入轴接收的扭矩传递给所述恒速接头的外座圈，使所述外座圈驱动所述内座圈；和

输出轴，其连接到所述恒速接头的所述内座圈使得所述输出轴和所述内座圈一起转动，并且所述输出轴通过与所述输出轴延伸穿过的盖(720)整合的套管(718)而以预定角度固定；

绕所述输出轴定位并且固定到所述扭矩传递装置(702)的护罩(724)；

第一环状密封圈(738)，其围绕着所述外座圈的前部并且接触所述扭矩传递装置(702)以便夹在所述扭矩传递装置(702)和所述外座圈之间；以及

第二环状密封圈(740)，其定位在所述外座圈与所述护罩(724)之间。

2.根据权利要求1所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述外座圈的内腔不与所述扭矩传递装置的内腔流体连通。

3.根据权利要求1所述的扭矩传递装置，其特征在于，还包括布置在所述外座圈中的滚球架，所述滚球架具有若干个穿过其表面的孔，所述扭矩传递球位于孔中，所述内座圈位于所述滚球架内。

4.根据权利要求1所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述传动机构具有链轮链条方式，包括固定连接在所述外座圈上的链轮和与所述链轮啮合并可转动地连接到所述输入轴的链条。

5.根据权利要求1所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述外座圈通过至少一个轴承可转动地支承在所述扭矩传递装置中。

6.根据权利要求4所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述外座圈由一对滚柱轴承组可转动地支承，其中第一组滚柱轴承布置在所述扭矩传递装置与所述输出轴相对的端部，而第二组滚柱轴承布置在固定于所述外座圈的所述链轮的前部。

7.根据权利要求1所述的扭矩传递装置，其特征在于，所述扭矩传递装置是分动箱。

8.一种当中含有恒速接头(700，750，900)的扭矩传递装置(702，752，904)，包括：

恒速接头(700，750，900)，其包括：

外座圈(704，770，920)，可转动地装配在所述扭矩传递装置(702，752，904)中；和

内座圈(706)，布置在所述外座圈(704，770，920)中并通过一个或多个扭矩传递球(708)可操作地连接到所述外座圈(704，770，920)；

连接到所述恒速接头(700，750，900)的所述外座圈(704，770，920)的传动机构(24，70，710)；所述传动机构(24，70，710)把从所述扭矩传递装置(702，752，904)输入轴(14，52，72)接收的扭矩传递给所述恒速接头(700，750，900)的所述外座圈(704，770，920)，使所述外座圈(704，770，920)驱动所述内座圈(706)；和

输出轴(716)，其连接到所述恒速接头(700，750，900)的所述内座圈(706)使得所述输出轴(716)和所述内座圈(706)一起转动，并且所述输出轴(716)通过与输出轴(716)延伸穿过的盖(754，902)整合的套管(756，906)而以预定角度固定；并且

其中，所述盖(902)还包括在所述外座圈(920)的内孔(930)中延伸一预定距离的圆周形的延展部(928)。

9.根据权利要求8所述的扭矩传递装置(702，752)，其特征在于，所述外座圈(704，770)通过第一和第二轴承(712，714)可转动地支承在所述扭矩传递装置(702，752)中，其中所述第一轴承(712)连接到所述外座圈(704，770)的远端和所述扭矩传递装置(702，752)的所述内表面，而所述第二轴承(714)连接到所述外座圈(704，770)前端的外表面和所述扭矩传递装置(702，752)的所述内表面。

10.根据权利要求8所述的扭矩传递装置(702)，其特征在于，所述套管(718)是固定连接在所述盖(720)上的独立部件，且所述盖(720)固定连接到所述扭矩传递装置(702)。

11.根据权利要求8所述的扭矩传递装置(702)，其特征在于，还包括围绕所述输出轴(716)布置的护罩(724)，并且所述护罩(724)连接到所述扭矩传递装置(702)。

12.根据权利要求11所述的扭矩传递装置(702)，其特征在于，所述护罩(724)包括连接到所述扭矩传递装置(702)外表面的第一端(726)、布置在所述第一端(726)的内侧并连接到所述外座圈(704)内部的第二端(730)、以及从所述第一和第二端(726，730)延伸出来并与所述输出轴(716)接触的密封唇部(734)。

13.根据权利要求8所述的扭矩传递装置(752，904)，其特征在于，还包括围绕所述外座圈(770，920)的前部而夹在所述扭矩传递装置(752，904)和所述外座圈(770，920)之间的环状密封圈(766，916)。

14.根据权利要求13所述的扭矩传递装置(752)，其特征在于，还包括布置在所述盖子(754)与所述扭矩传递装置(752)之间的另一环状密封圈(774)。

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