CN101006278A - 具有隔离圈固定装置的纵向插入单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在轴组件中传输扭矩的纵向插入单元(24)。该纵向插入单元包括：一成形套管(25)，该成形套管具有圆周方向分布的、纵向延伸的第一滚珠槽(26)；一成形轴颈(1)，该成形轴颈具有圆周方向分布的、纵向延伸的、第二滚珠槽(6)，其中，该成形轴颈(1)通过其面向成形套管(25)的末端(2)来接合所述成形套管(25)；滚珠(11)，该滚珠成组地设置于成对的第一滚珠槽(26)和第二滚珠槽(6)中；以及一滚珠隔离圈(10)，该滚珠隔离圈径向地设置于成形套管(25)和成形轴颈(1)之间，并且以滚珠相对于彼此的轴向位置来固定滚珠(11)。滚珠隔离圈(10)可相对于成形轴颈(1)在间隔的轴向止动件之间移动。在成形轴颈(1)上设置了一止动套管(13)，该止动套管能够邻接成形轴颈(1)或连接至其的部件。止动套管(13)限定了滚珠隔离圈(10)向第二部分的移动路径。

Description

具有隔离圈固定装置的纵向插入单元
技术领域
本发明涉及一种用于在轴组件中传输扭矩的纵向插入单元。
背景技术
该纵向插入单元包括：一成形套管，该套管具有圆周方向分布的、纵向延伸的第一滚珠槽；以及一成形轴颈，该成形轴颈具有圆周方向分布的、纵向延伸的第二滚珠槽，其中成形轴颈由面向成形套管的一端来接合所述成形套管。成对的第一和第二滚珠槽容纳了滚珠，这些滚珠设置成组，并且这些滚珠相对于彼此的轴向位置由一滚珠隔离圈(cage)来固定，该滚珠隔离圈径向地设置于成形套管和成形轴颈之间。滚珠隔离圈可相对于成形轴颈或成形套管、在间隔的轴向止动件之间移动。
在成形套管和成形轴颈之间的相对纵向移动期间，滚珠以一基本无摩擦的方式在第一或外滚珠槽和第二或内滚珠槽中滚动，从而滚珠以及因此的滚珠隔离圈覆盖了成形套管和成形轴颈之间的移动路径的总计一半。因此，纵向插入单元允许轴组件的低摩擦长度变化。
通过间隔的轴向止动件来限制滚珠隔离圈的移动路径是必要的，从而避免滚珠隔离圈从滚珠槽中离开。即使由于有限定滚珠槽的滚珠槽突出部分，所以滚珠隔离圈不能如同所述的一样径向跳动，也必须提供轴向止动件，从而滚珠隔离圈的滚珠不会邻接滚珠槽突出部分，这会导致自动抑制作用。
从德国专利第19911111C1号中，已知在成形套管面向成形轴颈的一端、将第一环形槽插入成形套管，并且隔开一段轴向距离将第二环形槽插入成形套管，其中，一固定圈插入第一和第二环形槽中的每一个中，该固定圈形成用于滚珠隔离圈的轴向止动件，该滚珠隔离圈可在所述止动件之间轴向移动。
从德国专利第10233758A1号中，已知在成形套管面向成形轴颈而邻近固定圈的一端、提供一环形停止件，其中，该停止件径向地设置于成形套管和成形轴颈之间。为了装配的目的，停止件插入成形套管中。它形式适合地接合滚珠槽，并且通过一端支持于成形套管的一圆锥部分上。由于这种停止件的对应于滚珠槽的横截面形状，生产这种停止件是复杂和昂贵的。此外，只有当停止件不能以其它方式接合纵向延伸的滚珠槽时，才可在某些转动角度位置将停止件引入套管。
德国专利第29611785U1号显示了一种纵向插入单元，该纵向插入单元具有一成形轴颈、一成形套管、以及保持在其间的滚珠槽中并且容纳于滚珠隔离圈中的滚珠。在其进入成形套管的自由端，成形轴颈包括一停止板，滚珠隔离圈可邻接抵靠该停止板。在附连端，滚珠的移动路径由滚珠槽突起部分来限定。
美国专利第3365914号提出了一种转动的联轴器，该联轴器具有一外部部分和一内部部分，在两部分之间，滚子在轨道中保持在滚珠隔离圈中，用于传输扭矩。滚珠隔离圈的移动路径由在一端的外部部分中的肩部以及由在另一端连接至外部部分的盖子来限定。
德国专利第10158544C2号显示了一种纵向插入单元，其中，滚珠隔离圈能够邻接滚珠槽突起部分，从而限定移动路径。
德国专利第10123221C1号提出了一种纵向插入单元，其中，滚珠隔离圈能够沿两个方向邻接在成形轴颈中的环形槽中定位的固定圈。如同已经连同以上涉及的成形套管所提到的，环形槽设置于滚珠槽的区域中，并且相应地设置于滚珠槽的突起部分的区域中。当在车削操作中制造环形槽时，由于工具经受磨损的增加，这导致切削中断。此外，在制造环形槽之前，通常使部件硬化，从而防止在滚珠槽的区域中形成毛刺，而这会导致磨损的进一步增加，且工具使用寿命进一步降低以及生长成本增加。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种纵向插入单元，该纵向插入单元限定了滚珠隔离圈的移动路径，并且可以任何容易的和节省成本的方式制造。
该目的通过一种用于在轴组件中传输扭矩的纵向插入单元来实现，该纵向插入单元包括：一成形套管，该成形套管具有圆周方向分布的、纵向延伸的第一滚珠槽；一成形轴颈，该成形轴颈包括具有圆周方向分布的、纵向延伸的、带有滚珠槽突起部分的第二滚珠槽的第一部分，以及轴向邻接的第二部分；滚珠，该滚珠成组地设置于成对的第一滚珠槽和第二滚珠槽中，这些滚珠每次都设置成组；以及一滚珠隔离圈，该滚珠隔离圈径向地设置于成形套管和成形轴颈之间，并且将滚珠固定在相对于彼此的轴向位置，其中，滚珠隔离圈可相对于成形轴颈在设置成彼此隔开一段距离的轴向止动件之间移动，以及在成形轴颈上设置了一邻接套管，该邻接套管能够邻接成形轴颈或连接至其的部件，并且限定了滚珠隔离圈向第二部分的移动路径。
通过在成形轴颈上设置止动套管，可以连续的切削、在成形轴颈的第二部分中制造出轴向邻接滚珠槽的环形槽，从而减少工具磨损。本文中的“在成形轴颈上”是指，止动套管设置成相对于成形轴颈共轴地延伸。较佳地，在止动套管和成形轴颈之间提供了一径向间隙。然而，止动套管也可以压配合活动至成形轴颈上，对于此解决方式，假如止动套管制造成一分离的部件是较佳的。本发明的解决方式可使止动套管适应作用在滚珠隔离圈上的轴向压力，并且通过用于止动套管的适当轴向支持件，将所述轴向压力引入成形轴颈设置成离开滚珠隔离圈一段距离的区域中。所述轴向支持件在成形轴颈的第二部分中轴向地邻接滚珠槽突起部分，该第二部分较佳的是圆柱形的。因此，可以连续的切削制造槽，这对于工具磨损具有有益的效果。
在一较佳的实施例中，止动套管包括一内径，该内径大于成形轴颈的第一部分的最大外径。因此，内孔的直径大于成形轴颈的滚珠槽的区域中的外径，所以止动套管可容易地在成形轴颈的第一部分上滑动，而无需观察在止动套管和成形轴颈之间的转动角度的精确位置。
根据一较佳的实施例，止动套管包括一外径，该外径小于在滚珠槽的区域中的成形套管的最小内径。这意味着，当止动套管处于中间位置时，成形轴颈不能在装配期间或插入纵向插入单元时沿轴向方向邻接止动套管。
连接至成形轴颈的部件较佳地以固定接头的球形轴套的形式提供，该球形轴套固定在成形轴颈背离成形套管的一端。这减少了生产成本，因为无需为了在成形轴颈上提供用于止动套管的轴向支持件而采取任何特定措施。
根据另一实施例，止动套管的长度设计成：在滚珠隔离圈的末端位置，面向第二端的滚珠设置成与滚珠槽突起部分隔开一段轴向距离。以此方式，防止滚珠邻接滚珠槽突起部分，这会导致自动抑制。滚珠槽仅仅在成形轴颈的局部上延伸，因此，与滚珠槽在成形轴颈的整个长度上延伸的成形轴颈相比，该滚珠槽的制造更节省成本，因为以切削形式加工的长度更短。
止动套管可邻接定位于成形轴颈的环形槽中的固定圈，且环形槽设置成轴向邻接成形轴颈的滚珠槽突起部分。以此方式制造的环形槽的优点是，在制造期间切削不中断，从而与在滚珠槽区域中制造环形槽相比，延长了工具的使用寿命。此外，止动套管的长度独立于滚珠槽突起部分和要附连的部分之间的距离。因此，可使用相同的用于纵向插入单元的止动套管，且使用不同的固定接头。另一方面，将止动套管直接支持于球形轴套上的实施例是有利的，因为无需固定圈。
在另一较佳的实施例中，止动套管可邻接成形轴颈的一环形轴环，该环形轴环设置成轴向邻接成形轴颈的滚珠槽突起部分。较佳地通过在环形轴环上实施一车削操作来制造一止动件，因此，与包括固定圈的实施例相比，无需制造环形槽。此外，可无需固定圈。此外，止动套管的长度独立于滚珠槽突起部分和例如等速接头的球形轴套的要附连部件之间的距离。
在一较佳的实施例中，止动套管制造成与滚珠隔离圈形成整体，这减少了独立部件的数量，并且消除了在纵向插入单元的装配期间忘记在成形轴颈上安装止动套管的操作的危险。根据另一实施例，止动套管还可分开地制造。这是有利的，因为易于调整不同的安装条件，而无需改变滚珠槽的形状。
止动套管较佳地由塑料或金属制成。当选定材料时以及当确定止动套管的尺寸时，必须注意，保证止动套管能够安全地适应装配力和滑动组件的力。
附图说明
将参照在附图中显示的实施例来更详细地描述本发明，其中：
图1显示了纵向插入单元的第一实施例。
图2显示了纵向插入单元的第二实施例。
图3显示了纵向插入单元的第三实施例。
图4显示了纵向插入单元的第四实施例。
具体实施方式
图1-4每个都以纵向剖面显示了具有一成形套管25的纵向插入单元24，一轴颈1由面向成形套管25的一端2来插入该成形套管25。成形轴颈1包括背离成形套管一端3，并且一等速万向接头(在此未显示)的球形轴套4固定至该端3。成形套管25包括在其内部的纵向延伸的平行的诸第一滚珠槽26。成形轴颈1在第一部分5中包括纵向延伸的第二滚珠槽6，该第二滚珠槽6的圆周位置对应于第一纵向槽的。每个滚珠槽6从成形轴颈1面向成形套管25的一端2延伸至滚珠槽突起部分7。第一部分5后面跟有成形轴颈1的第二部分8，该第二部分8不包括任何滚珠槽，并且提供有一环形轴环9。
具有滚珠11的滚珠隔离圈10定位于成形轴颈1上。滚珠隔离圈10以滚珠的彼此相对位置来固定滚珠11。当滚珠隔离圈10沿成形轴颈1的纵向方向移动时，滚珠11，在这种情况下是五个滚珠，成群地在相应的滚珠槽6中运动。假如在一最终装配的纵向插入单元24中，成形轴颈1和成形套管25相对于彼此轴向移动，并且假如在该过程中，滚珠11在成形轴颈1的滚珠槽5中以及在成形套管25的相对侧滚珠槽26中滚动，则滚珠隔离圈10相对于成形轴颈1移动。
一方面，滚珠隔离圈10相对于成形轴颈1的可能移动路径由一固定圈27来限定，该固定圈27在成形轴颈1的末端2处插入环形槽12，并且滚珠隔离圈10能够邻接抵靠该固定圈27。另一方面，滚珠隔离圈10的移动路径由设置于滚珠隔离圈10和球形轴套4之间的一止动套管13a来限定。止动套管13a通过第一端14支持于球形轴套4上，滚珠隔离圈10以平面的方式设置抵靠止动套管13a的第二端15。因此，止动套管13a防止滚珠隔离圈10从图1所示的位置向成形轴颈1的末端3移动，从而防止在滚珠隔离圈的接头端的滚珠11进入滚珠槽突起部分。在接头端，滚珠隔离圈10相对于成形套管25的移动路径由一固定圈(未显示)来限定，该固定圈在成形套管25的末端插入环形槽28中，并且充当运输期间的防脱出帮助件。固定圈可由滚珠在接头端邻接，从而防止成形轴颈1滑出成形套管25。在轴端限定了滚珠隔离圈10的移动路径，因为它邻接滚珠槽突起部分。因此，防止了滚珠11在运输期间卡在滚珠槽突起部分处。
止动套管13a的内径16定尺寸为：止动套管13a可在第一部分5上滑动至成形套管25上。内径16大于定位了滚珠槽6的外部边缘17的圆的直径。此外，内径16大于环形轴环9的外径18，从而止动套管13a也可在成形轴颈1的第二部分8上滑动。
图2显示了本发明的另一实施例。与根据图1的实施例不同的是，止动套管13形成于滚珠隔离圈10上，从而与滚珠隔离圈10形成整体。止动套管13b的外径19对应于固定滚珠11的滚珠隔离圈10的外径20。止动套管13b直接支持于等速接头的球形轴套4上。
图3显示了一个实施例，其中，如同图2中的一样，一止动套管13c整体地形成至滚珠隔离圈10上。止动套管13c通过其第一端14而支持于固定圈21上，该固定圈21定位于加工进入环形轴环9的一环形槽22中。环形槽22可通过连续切削在环形轴环9中形成。
在根据图4的实施例中，与滚珠隔离圈10整体地制造的止动套管13d支持于成形轴颈1的止动件23上，该止动件23由在环形轴环9中的台阶来形成。环形轴环9的外径18大于止动套管13d的内径16。
参考标号列表
1   成形轴颈
2   末端
3   末端
4   球形轴套
5   第一部分
6   第二滚珠槽
7   滚珠槽突起部分
8   第二部分
9   环形轴环
10  滚珠隔离圈
11  滚珠
12  环形槽
13  止动套管(13a-13d)
14  第一端
15  第二端
16  内径
17  外边缘
18  外径
19  外径
20  外径
21  固定圈
22  环形槽
23  止动件
24  纵向插入单元
25  成形套管
26  第一滚珠槽
27  固定圈
28  环形槽
29  滚珠槽突起部分

Claims (10)

1.一种用于在轴组件中传输扭矩的纵向插入单元(24)，包括：
一成形套管(25)，具有圆周方向分布的、纵向延伸的第一滚珠槽(26)；
一成形轴颈(1)，该成形轴颈包括具有圆周方向分布的、纵向延伸的、带有滚珠槽突起部分(7)的第二滚珠槽(6)的第一部分(5)，以及轴向邻接的第二部分(8)；
滚珠(11)，成组地设置于成对的第一滚珠槽和第二滚珠槽(26、6)中；以及
一滚珠隔离圈(10)，径向地设置于所述成形套管(25)和所述成形轴颈(1)之间，并且将滚珠(11)固定于相对于彼此的轴向位置，其中，所述滚珠隔离圈(10)可相对于所述成形轴颈(1)在设置成彼此隔开一段距离的轴向止动件之间移动，
其特征在于，
在所述成形轴颈(1)上设置有一邻接套管(13a、13b、13c、13d)，该邻接套管能够邻接所述成形轴颈(1)或一连接至其上的部件，并且界定所述滚珠隔离圈(10)向所述第二部分(8)的移动路径。
2.如权利要求1所述的纵向插入单元，其特征在于，所述邻接套管(13a、13b、13c、13d)的内径(16)大于所述成形轴颈的所述第一部分(5)的最大外径。
3.如权利要求1或2所述的纵向插入单元，其特征在于，所述邻接套管(13a、13b、13c、13d)的外径(19)小于在所述滚珠槽(26)的区域中的所述成形套管(25)的最小内径。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的纵向插入单元，其特征在于，连接至所述成形轴颈(1)的部件是一等速万向接头的的球形轴套(4)，该球形轴套(4)固定至所述成形轴颈(1)的末端(3)，该末端(3)背对所述成形套管(25)。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的纵向插入单元，其特征在于，所述邻接套管(13a、13b、13c、13d)的长度设计成：在所述滚珠隔离圈(10)的末端位置面向所述邻接套管(13a、13b、13c、13d)的所述滚珠(11)每个都设置成与所述滚珠槽突起部分(7)隔开一段轴向距离。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的纵向插入单元，其特征在于，所述邻接套管(13a、13b、13c、13d)可邻接定位于所述成形轴颈(1)的环形槽(22)中的固定圈(21)，且所述环形槽设置成轴向邻接所述成形轴颈(1)的所述滚珠槽突起部分(7)。
7.如权利要求1-5中任意一项所述的纵向插入单元，其特征在于，所述邻接套管(13a、13b、13c、13d)可邻接所述成形轴颈(1)的一环形轴环(9)，该环形轴环(9)设置成轴向邻接所述成形轴颈(1)的所述滚珠槽突起部分(7)。
8.如权利要求1-7中任意一项所述的纵向插入单元，其特征在于，所述邻接套管(13a)制造成一分开的部件。
9.如权利要求1-7中任意一项所述的纵向插入单元，其特征在于，所述邻接套管(13b、13c、13d)制造成与所述滚珠隔离圈(10)形成一体。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的纵向插入单元，其特征在于，所述邻接套管(13a、13b、13c、13d)由塑料或金属构成。
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