CN101421528A - 无间隙的等速万向节 - Google Patents

无间隙的等速万向节 Download PDF

Info

Publication number
CN101421528A
CN101421528A CNA2007800117494A CN200780011749A CN101421528A CN 101421528 A CN101421528 A CN 101421528A CN A2007800117494 A CNA2007800117494 A CN A2007800117494A CN 200780011749 A CN200780011749 A CN 200780011749A CN 101421528 A CN101421528 A CN 101421528A
Authority
CN
China
Prior art keywords
universal joint
inner piece
exterior part
raceway
ball cage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800117494A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101421528B (zh
Inventor
S·莫彻
W·希尔德布兰特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline International GmbH
Original Assignee
GKN Driveline International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Driveline International GmbH filed Critical GKN Driveline International GmbH
Publication of CN101421528A publication Critical patent/CN101421528A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101421528B publication Critical patent/CN101421528B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/224Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22313Details of the inner part of the core or means for attachment of the core on the shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/2232Elements arranged in the hollow space between the end of the inner shaft and the outer joint member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

本发明涉及一种等速万向节(11),包括周向分布有外滚道(15)的万向节外部件(12)、周向分布有内滚道(19)的万向节内部件(17)、布置在由相互对应的内、外滚道(15,19)组成的滚道对之中的传递扭矩的球体(31)、以及布置在万向节外部件(12)和万向节内部件(17)之间的具有周向分布的球笼保持架窗孔(23)的环形的球笼保持架(22),在球笼保持架窗孔中将传递扭矩的球体(31)保持在同一个平面E之中;其中,当万向节伸展到一致的轴向方向中时,滚道对至少局部加宽;球笼保持架(22)沿轴向支撑于万向节外部件(12)之中,并且万向节内部件(17)与球笼保持架(22)之间具有轴向间隙;并且设置了相对于万向节外部件(12)弹性支撑万向节内部件(17)的装置,该装置相对于万向节外部件(12)在同一方向上作用于万向节内部件(17),滚道对在该方向中加宽;其中,万向节外部件(12)包括底板(13)或盖板,弹性支撑的轴颈(36)在其中同轴地导引,并且其中在万向节内部件(17)上形成端面侧的球形的支撑面,销(36)在预紧力下贴靠在该支撑面上。

Description

无间隙的等速万向节
技术领域
本发明涉及一种等速万向节,包括周向分布有纵向延伸的外滚道的万向节外部件、周向分布有纵向延伸的内滚道的万向节内部件、布置在相互对应的内、外滚道组成的滚道对之中的传递扭矩的球体、以及布置在万向节外部件和万向节内部件之间的具有周向分布的球笼保持架窗孔的环形的球笼保持架,在球笼保持架窗孔中将传递扭矩的球体保持在同一个平面之中;其中,当万向节伸展到一致的轴向方向中时,滚道对至少局部加宽;球笼保持架沿轴向支撑于万向节外部件之中,并且万向节内部件与球笼保持架之间具有轴向间隙;并且设置了相对于万向节外部件弹性支撑万向节内部件的装置,该装置相对于万向节外部件在同一方向上作用于万向节内部件,滚道对在该方向上加宽。
背景技术
上述类型的等速万向节被称作球笼式等速万向节。视内、外滚道的结构型式而定,这些万向节包括具有从轴向观察没有根切的滚道的UF万向节(undercutfree:无根切)以及带有轴向相互偏置的圆弧形滚道的AC万向节(angularcontact:角接触)。除此之外,已知还有其它的滚道型式。上述球笼式等速万向节的共同特征在于:当万向节伸展到一致的轴向方向中时,内、外滚道组成的滚道对至少在万向节中心面内加宽,以下将使用“楔形加宽”这一概念。
由此,当等速万向节承受扭矩负荷时,就会在万向节外部件和万向节内部件之间产生相对的轴向力,由此万向节外部件和万向节内部件必须沿轴向相互支撑,使得万向节不会解体。为此通常在万向节外部件与球笼保持架外侧之间以及在万向节内部件与球笼保持架内侧之间使用球面副。
按照DE 31 14 290 C2所述,可不必在球笼保持架与万向节内部件之间进行相对支撑,并且因此就不必对相应的面进行精加工,取而代之的是在万向节内部件与万向节外部件中的内球形的支撑面之间进行轴向支撑。在此在沿轴向安装于万向节内部件上的销零件上形成与万向节内部件连接的支撑面。此外也相对于万向节内部件以弹性方式支撑销零件。
所述类型的弯曲旋转的等速万向节中会出现内摩擦力,这些内摩擦力一方面是在滚道对中以转动频率来回滚动的球体所产生的,另一方面则是通过万向节外部件或者说万向节内部件以及相对于万向节外部件和万向节内部件看分别以转动频率摆动的球笼保持架之间的摩擦力而产生的。
就上述等速万向节而言,虽然避免了球笼保持架和万向节内部件之间的摩擦,但是所述销与万向节外部件中的内球形的支撑面之间的滑动运动会引起摩擦力矩,这种滑动运动表现为相对于后者的圆周运动,该圆周运动与旋转运动叠加。这些由摩擦力产生的力矩的总和被称作万向节的阻力矩,施加该阻力矩即可在输出侧没有反作用力矩的情况下驱动或转动弯曲状态下的万向节。
上述等速万向节中因所谓的支撑销的摩擦而引起的摩擦力矩是巨大的,因此会以不利的方式增大阻力矩。以下将其称作支撑阻力矩。
发明内容
本发明的任务在于对所述类型的无间隙的等速万向节进行改进,使其具有减小的阻力矩。所述类型的等速万向节尤其可作为转向节,即特别适合用于汽车转向柱之中,在汽车转向柱中,没有间隙以及阻力矩小同样具有重要意义。
所选实施方式的特别有益之处在于:万向节的基本结构总体上保持不变,并且在万向节外部件和/或万向节内部件或者在插入其中的传动轴之中适当钻孔之后,就可以补充一些轴向起到弹性支撑作用的元件,且不会损害万向节功能。
根据第一种解决方式所述,万向节外部件包括底板或盖板,其中同轴地导引着起到弹性支撑作用的销;并且在万向节内部件上形成端面侧的球形的支撑面,销以预紧力贴靠在该支撑面上。
在此提出在与万向节内部件固定相连的支撑体上形成支撑面。
在此尤其是在插入到安装于万向节内部件中的传动轴之中的支撑体上形成支撑面。
另一种作为替代方案的解决方式为:万向节外部件包括底板或盖板,同轴地被导引的销以弹性方式支撑于其中;并且在万向节内部件上形成沿轴向位于内滚道之内的支撑面,销以预紧力贴靠在该支撑面上。支撑面可以布置于非常接近万向节中心点的地方。在第一种实施方式中,支撑面可以是球形的,其顶点位于万向节中心点,而根据第二种实施方式所述的支撑面则可以是半球形的,且其曲率中心位于万向节中心点。
在此为了简化结构,可以直接在插入到万向节内部件之中的传动轴上形成上述支撑面。
传动轴以及必要时万向节内部件从支撑面到销可以沿轴向呈内锥形地加宽,以便允许较大的角运动。
另一种解决型式为:万向节外部件包括底板或盖板,其中固定安装有同轴的销;并且在万向节内部件上同轴地导引着被弹性支撑的支撑体,该支撑体以支撑面在预紧力下贴靠在销上。
为此提出支撑零件直接在插入到万向节内部件之中的传动轴之中导引,且支撑零件尤其通过螺旋压力弹簧弹性地支撑于传动轴之中。
此外也提出将传动轴与必要时万向节内部件从支撑体到销应呈内锥形地加宽。这里适宜采用的结构为:销和支撑体分别具有球形的、尤其是外球面的接触面或支撑面。同样也可以使销具有球形的、尤其是外球形的接触面,且支撑体具有平坦的径向的支撑面。
根据一种有益的实施方式,万向节内部件和万向节外部件相互支撑的接触区T与万向节中心点M之间的距离x小于等于球笼保持架的一半外径D/2。使用这里所述的方法可减小轴向支撑的摩擦力矩,方法是明显减小杠杆力臂R,在万向节转动时摩擦力F与杠杆力臂一起起作用。
按照优选的实施方式,距离x小于等于球笼保持架在万向节中心面E中的一半内径d/2,尤其是距离x小于等于万向节内部件的一半外径Di/2。这样就会以逐渐增大的幅度减小所述的支撑阻力矩。如果在一种特殊的实施方式中使得距离x为零,则实际上可以忽略上述支撑阻力矩。
原则上应理解成,距离x从万向节中心至万向节外部件的底板或盖板计算,但在任何情况下均比已知的万向节要选择得小,而在一种经过改变的实施方式中,该距离则是从万向节中心点朝万向节外部件开口侧的方向计算。
根据第一种实施方式,支撑元件在接触区T中相互贴紧的面一方面可以与上述万向节一样是球形的面,尤其可以是外球面,另一方面则可以是凹面,尤其可以是内球面。根据第二种实施方式,上述两个面也可以是球形面,尤其可以是外球面。这样就可在一定程度上使用点接触来替代面接触,使用点接触可以减小相对旋转的摩擦比。最后,根据第三种实施方式,上述的面中之一可以是球形面,尤其可以是外球面,且其它面为径向平坦的面。这样也可在一定程度上形成点接触。
附图说明
附图所示均为本发明的优选实施例,以下将对其进行说明。
图1本发明所述等速万向节的第一种实施方式
a)伸展位置中的纵剖面
b)弯折位置中的纵剖面
c)放大的图b中的细节X;
图2本发明所述等速万向节的第二种实施方式
a)伸展位置中的纵剖面
b)弯折位置中的纵剖面
c)放大的图b中的细节X;
d)放大的图c中的细节Y;
图3本发明所述等速万向节的第三种实施方式
a)伸展位置中的纵剖面
b)弯折位置中的纵剖面
c)放大的图b中的细节X;
d)放大的图c中的细节Y;
图4本发明所述等速万向节的第四种实施方式
a)伸展位置中的纵剖面
c)放大的图a中的细节X;
c)放大的图b中的细节Y;
具体实施方式
只要没有特别指定,以下将对图1中的各个示意图共同进行说明。
附图所示的等速万向节11为所谓的整体结构,其中在万向节外部件12上整体地形成了底板13和轴颈14。底板或盖板也可以作为单独的零件安装并且与万向节外部件焊接在一起或者旋紧在一起。在万向节外部件12中形成了纵向延伸、周向分布的外滚道15,其曲率中心从万向节中心面E开始沿轴向朝向万向节外部件12的开口16偏置。万向节还包括万向节内部件17,传动轴18插入其中,其中零件(17,18)通过轴花键以不可转动的方式相互连接,并且此外还沿着轴向相对固定。在万向节内部件17上形成了沿纵向延伸、周向分布的内滚道19,其曲率中心相对于万向节中心面E朝向万向节外部件12的底板13的方向偏置。
相互对应的外滚道15和内滚道19构成滚道对,并且此后从底板13朝向万向节外部件的开口16的方向加宽。外滚道15和内滚道19组成的滚道对相应地用来容纳传递扭矩的球体31。布置在万向节外部件12和万向节内部件17之间的环形的球笼保持架22将球体的球心K保持在万向节中心面E之中,并且在万向节弯曲时将球体导向角平分面。在此,球体31被接纳在球笼保持架22内沿周向分布的球笼保持架窗孔23之中。球笼保持架22具有球形的外表面24,该外表面在万向节外部件12的内球形的导向面20中基本上没有间隙地被导引。相反,球笼保持架22的内表面25与万向节内部件17的外表面21之间则具有间隙。分别通过圆弧形状表示外滚道和内滚道,从而该万向节是一种AC(angular contact:角接触)结构型式的球笼式等速万向节。
在万向节外部件12的底板13中插入与纵轴线A12同轴地被导引的销36,该销在孔37之中导引,该孔一直延伸到轴颈14中。销36通过螺旋压力弹簧38支撑于轴颈14之中,并且由此相对于万向节外部件12得到支撑。销36具有半球形的接触面39。与销36对置地在万向节内部件17上有一个支撑体41,该支撑体以接合面42支撑在万向节内部件17的端面26上。支撑体41以凸出部分44插入传动轴18的内圆柱形的孔27之中。支撑体41构成外球形的支撑面43,销36利用接触面39在预紧力下以力F作用在该支撑面43上。从图b中可以看出,由于销同轴地布置于万向节外部件之中,销36和支撑体41之间的接触区T始终靠近万向节外部件的纵轴线A12,但是当万向节内部件的纵轴线A18以万向节弯曲角度β弯曲时,该接触区T也会以相同的角度β偏离支撑体41支撑面43的球形表面上的纵轴线L18。按照本发明所述,如果支撑面43为球形,则接触区T与万向节中心点M之间的距离x保持不变,并且在任何情况下均小于球笼保持架的球形外表面24的半径D/2,最好小于球体的滚动半径Dk/2,并且尤其小于球笼保持架内表面25的半径d/2。杠杆力臂R随万向节弯曲角度β增大,该杠杆力臂与力F用来计算弯曲状态下防止万向节自由转动的支撑阻力矩。如果支撑面43具有另外的形状,例如椭圆形,则当螺旋压力弹簧38的压缩行程变化引起弯曲时,力F以及杠杆力臂R与角度β的关系也会发生变化,因为那时杠杆力臂R不再是β的单纯正弦函数。
但是在这里所述的正常情况下,支撑面43为球形,因此x与F一样同样保持恒定。预紧的螺旋压力弹簧38以及由此销36间接地通过支撑体41朝向万向节外部件12的开口16移动万向节内部件17,使得内滚道19同样朝向开口作用于球体31。球体31在这时同样朝向开口支撑于球笼保持架窗孔23之中,使得球笼保持架22本身以其球形外表面24沿轴向支撑于万向节外部件的内球形的内表面20之中。以这种方式使得万向节没有间隙。相对于已知的万向节而言,接触点T与万向节中心点M之间的轴向距离x明显缩短,因此当万向节弯曲时,用于防止自由转动的支撑阻力矩的杠杆力臂R同样很小。
只要没有特别指定,以下将对图2中的各个示意图共同进行说明。
附图所示的等速万向节11为所谓的整体结构,其中在万向节外部件12上整体地形成底板13和轴颈14。底板或盖板也可以作为单独的零件安装并且与万向节外部件焊接在一起或者用旋紧在一起。在万向节外部件12中形成纵向延伸、周向分布的外滚道15,其曲率中心从万向节中心面E开始沿轴向朝向万向节外部件12的开口16偏置。万向节还包括万向节内部件17,传动轴18插入其中,其中零件(17,18)通过轴花键以不可转动的方式相互连接,并且此外还沿着轴向相对固定。在万向节内部件17上形成沿纵向延伸、周向分布的内滚道19,其曲率中心相对于万向节中心面E朝向万向节外部件12的底板13的方向偏置。
相互对应的外滚道15和内滚道19构成滚道对,并且此后从底板13朝向万向节外部件的开口16的方向加宽。外滚道15和内滚道19组成的滚道对相应地用来容纳传递扭矩的球体31。布置在万向节外部件12和万向节内部件17之间的环形的球笼保持架22将球体的球心K保持在万向节中心面E之中,并且在万向节弯曲时将球体导向角平分面。在此,球体31被接纳在球笼保持架22内沿周向分布的球笼保持架窗孔23之中。球笼保持架22具有球形的外表面24,该外表面在万向节外部件12的内球形的导向面20中基本上没有间隙地被导引。与此相反,球笼保持架22的内表面25与万向节内部件17的外表面21之间则具有间隙。分别通过圆弧形状表示外滚道和内滚道,从而万向节是一种AC(angular contact:角接触)结构型式的球笼式等速万向节。
在万向节外部件12的底板13中插入与纵轴线A12同轴地被导引的销362,该销在孔37之中导引,并且该孔一直延伸到轴颈14中。销36通过螺旋压力弹簧38支撑于轴颈14之中,并且由此相对于万向节外部件12得到支撑。销36具有半球形的接触面392。与销362对置地在万向节内部件17以及插入该万向节内部件中的传动轴18上有内圆锥形的加宽部分28。在加宽部分28的底部形成具有微小的半径的外球形的支撑面432,销362利用接触面392在预紧力下以力F作用在该支撑面上。如图d所示,由于销以同轴方式布置于万向节外部件之中,销362和支撑体432之间的接触区T始终靠近万向节外部件的纵轴线A12,但是当万向节内部件的纵轴线A18以万向节弯曲角度β弯曲时,该接触区T也会以相同的角度β偏离球形支撑面432上的纵轴线A18。按照本发明所述,接触区T和万向节中心点M之间的距离x在这种情况下等于零。因此可以忽略杠杆力臂R,该杠杆力臂与力F用来计算弯曲状态下防止万向节自由转动的支撑阻力矩。
预紧的压力弹簧38以及由此销362间接地通过传动轴18朝向万向节外部件12的开口16移动万向节内部件17,使得内滚道19同样朝向开口作用于球体31。球体31在这时同样朝向开口支撑于球笼保持架窗孔23之中,使得球笼保持架22本身以其球形外表面24沿轴向支撑于万向节外部件的内球形的内表面20之中。以这种方式使得万向节没有间隙。如前所述,接触点T与万向节中心点M之间的轴向距离x等于零,因此当万向节弯曲时,用于防止自由转动的支撑阻力矩的杠杆力臂R可以忽略。
只要没有特别指定,以下将对图3中的各个示意图共同进行说明。
附图所示的等速万向节11为所谓的整体结构,其中在万向节外部件12上整体地形成底板13和轴颈14。底板或盖板也可以作为单独的零件安装并与万向节外部件焊接在一起或者旋紧在一起。在万向节外部件12中形成纵向延伸、周向分布的外滚道15,其曲率中心从万向节中心面E开始沿轴向朝向万向节外部件12的开口16偏置。万向节还包括万向节内部件17,传动轴18插入其中,其中零件(17,18)通过轴花键以不可转动的方式相互连接,并且此外还沿着轴向相对固定。在万向节内部件17上形成沿纵向延伸、周向分布的内滚道19,其曲率中心相对于万向节中心面E朝向万向节外部件12的底板13的方向偏置。
相互对应的外滚道15和内滚道19构成滚道对,并且此后从底板13朝向万向节外部件的开口16的方向加宽。外滚道15和内滚道19组成的滚道对相应地用来容纳传递扭矩的球体31。布置在万向节外部件12和万向节内部件17之间的环形的球笼保持架22将球体的球心K保持在万向节中心面E之中,并且在万向节弯曲时将球体导向角平分面。在此,球体31被接纳在球笼保持架22内沿周向分布的球笼保持架窗孔23之中。球笼保持架具有球形的外表面24,该外表面在万向节外部件12的内球形的导向面20中基本上没有间隙地被导引。与此相反,球笼保持架22的内表面25与万向节内部件17的外表面21之间具有间隙。分别通过圆弧形状表示外滚道和内滚道,从而万向节是一种AC(angular contact:角接触)结构型式的球笼式等速万向节。
在万向节外部件12的底板13中插入与纵轴线A12同轴地被导引的销363,该销在孔37之中导引,该孔一直延伸到轴颈14中。销363通过螺旋压力弹簧38支撑于轴颈14之中,并且由此相对于万向节外部件12得到支撑。销36具有半球形的接触面393。与销363对置地在万向节内部件以及插入该万向节内部件中的传动轴18上有锥形的加宽部分28。在加宽部分的底部有内球形的半球形的支撑面433,销363利用接触面393在预紧力下以力F作用在该支撑面上。如图d所示,由于销以同轴方式布置于万向节外部件之中,销363和支撑面433之间的接触区T始终靠近万向节外部件的纵轴线A12,但是当万向节内部件的纵轴线A18以万向节弯曲角度β弯曲时,该接触区T也会以相同的角度β偏离堵头41的球形支撑面43上的纵轴线A18。按照本发明所述,接触区T和万向节中心点M之间的距离x在这种情况下朝向万向节外部件的开口16的方向进行计算。这时的杠杆力臂R非常小,该杠杆力臂与力F用来计算弯曲状态下防止万向节自由转动的支撑阻力矩。
预紧的压力弹簧38以及由此销363间接地通过传动轴18朝向万向节外部件12的开口16移动万向节内部件17,使得内滚道19同样朝向开口作用于球体31。球体在这时同样朝向开口支撑于球笼保持架窗孔23之中,使得球笼保持架22本身以其球形的外表面24沿轴向支撑于万向节外部件的内球形的内表面20之中。以这种方式使得万向节没有间隙。相对于已知的万向节而言,接触点T与万向节中心点M之间的轴向距离x明显缩短,因此当万向节弯曲时,用于防止自由转动的支撑阻力矩的杠杆力臂R同样很小。
只要没有特别指定,以下将对图4中的各个示意图共同进行说明。
附图所示的等速万向节11为所谓的整体结构,在万向节外部件12上整体地形成底板13和轴颈14。底板或盖板也可以作为单独的零件安装并与万向节外部件焊接在一起或者旋紧在一起。在万向节外部件12中形成纵向延伸、周向分布的外滚道15,其曲率中心从万向节中心面E开始沿轴向朝向万向节外部件12的开口16偏置。万向节还包括万向节内部件17,传动轴18插入其中,其中零件(17,18)通过轴花键以不可转动的方式相互连接,并且此外还沿着轴向相对固定。在万向节内部件17上形成沿纵向延伸、周向分布的内滚道19,其曲率中心相对于万向节中心面E朝向万向节外部件12的底板13的方向偏置。
相互对应的外滚道15和内滚道19构成滚道对,并且此后从底板13朝向万向节外部件的开口16方向加宽。外滚道15和内滚道19组成的滚道对相应地用来容纳传递扭矩的球体31。布置在万向节外部件12和万向节内部件17之间的环形的球笼保持架22将球体的球心K保持在万向节中心面E之中,并且在万向节弯曲时将球体导向角平分面。在此,球体31被接纳在球笼保持架22内沿周向分布的球笼保持架窗孔23之中。球笼保持架具有球形的外表面24,该外表面在万向节外部件12的内球形的导向面20中基本上没有间隙地被导引。相反,球笼保持架22的内表面25与万向节内部件17的外表面21之间具有间隙。分别通过圆弧形状表示外滚道和内滚道,从而万向节是一种AC(angular contact:角接触)结构型式的球笼式等速万向节。
相对于纵轴线A12同轴布置的销364固定安装于万向节外部件12的底板13之中。销364具有半球形的接触面394。与销364对置地在万向节内部件上有支撑体414,该支撑体在孔29中被导引,并且通过螺旋压力弹簧30支撑在传动轴18之中,并且因此相对于万向节内部件17得到支撑。支撑体414构成外球形的支撑面434,该支撑面利用接触面394在预紧力下将力F作用在销364上。如图b所示,销364和支撑体414之间的接触区T处于万向节中心面E之中。如图a和b,支撑面434与接触面394一样均为球形,而在图c所示的细节Y中示出了径向平坦的支撑面434',该支撑面与球形的接触面394共同作用。按本发明所述,接触区T与万向节中心点M之间的距离x因此又等于零。因此可以忽略杠杆力臂R,该杠杆力臂与力F用来计算弯曲状态下防止万向节自由转动的支撑阻力矩。
预紧的螺旋压力弹簧30间接地通过传动轴18朝向万向节外部件12的开口16移动万向节内部件17,使得内滚道19同样朝向开口作用于球体31。球体在这时同样朝向开口支撑于球笼保持架窗孔23之中,使得球笼保持架22本身以其球形的外表面24沿轴向支撑于万向节外部件12的内球形的内表面20之中。以这种方式使得万向节没有间隙。如前所述,接触点T与万向节中心点M之间的轴向距离x等于零,因此当万向节弯曲时,用于防止自由转动的支撑阻力矩的杠杆力臂R可以忽略。
在所有实施例中,球体最好以没有压力的方式安装于球笼保持架窗孔之中。
附图标记列表
11 等速万向节
12 万向节外部件
13 底板
14 轴颈
15 外滚道
16 开口(12)
17 万向节内部件
18 传动轴
19 内滚道
20 球形的内表面(12)
21 外表面(17)
22 球笼保持架
23 球笼保持架窗孔
24 球形的外表面(22)
25 内表面(22)
26 端面
27 孔
28 加宽部分
29 孔
30  螺旋压力弹簧
31  球体
36  销
37  孔
38  螺旋压力弹簧
39  接触面
41  支撑体
42  接合面
43  支撑面
44  凸出部分
x   距离
R   杠杆力臂
F   力
T   接触区
A12 纵轴线(12)
A18 纵轴线(18)
A22 纵轴线(22)
M  万向节中心点
K  球心
E  万向节中心面

Claims (22)

1.等速万向节(11),包括
周向分布有外滚道(15)的万向节外部件(12);周向分布有内滚道(19)的万向节内部件(17);安置在由相互对应的内、外滚道(15,19)组成的滚道对之中的传递扭矩的球体(31);以及安置在万向节外部件(12)和万向节内部件(17)之间的并具有周向分布的球笼保持架窗孔(23)的环形的球笼保持架(22),在球笼保持架窗孔中将传递扭矩的球体(31)保持在同一个平面(E)之中,其中,当万向节伸展到一致的轴向方向中时,滚道对至少局部加宽,球笼保持架(22)沿轴向支撑于万向节外部件(12)之中,并且万向节内部件(17)与球笼保持架(22)之间具有轴向间隙;并且同时设置了相对于万向节外部件(12)弹性支撑万向节内部件(17)的装置,该装置相对于万向节外部件(12)在同一方向上作用于万向节内部件(17),滚道对在该方向上加宽,其特征在于,
所述万向节外部件(12)包括底板(13)或盖板,弹性支撑的销(36)在其中同轴地被导引,并且在万向节内部件(17)上形成端面侧的球形的支撑面(43),销(36)在预紧力下贴靠在该支撑面上。(图1)
2.根据权利要求1所述的万向节,其特征在于,在与万向节内部件(17)固定连接的支撑体(41)上形成支撑面(43)。
3.根据权利要求2所述的万向节,其特征在于,在支撑体(41)上形成支撑面(43),该支撑体安装在插入万向节内部件(17)中的传动轴(18)之中。
4.等速万向节(11),包括
周向分布有外滚道(15)的万向节外部件(12);周向分布有内滚道(19)的万向节内部件(17);布置在由相互对应的内、外滚道(15,19)组成的滚道对之中的传递扭矩的球体(31);以及布置在万向节外部件(12)和万向节内部件(17)之间的具有周向分布的球笼保持架窗孔(23)的环形的球笼保持架(22),在球笼保持架窗孔中将传递扭矩的球体(31)保持在同一个平面(E)之中,其中,当万向节伸展到一致的轴向方向中时,滚道对至少局部加宽,球笼保持架(22)沿轴向支撑于万向节外部件(12)之中,并且万向节内部件(17)与球笼保持架(22)之间具有轴向间隙;并且同时设置了相对于万向节外部件(12)弹性支撑万向节内部件(17)的装置,该装置相对于万向节外部件(12)在同一方向中作用于万向节内部件(17),滚道对在该方向中加宽,其特征在于,
所述万向节外部件(12)包括底板(13)或盖板,同轴导引的销(362,363)弹性支撑于其中,并且在万向节内部件(17)上形成沿轴向位于滚道(19)内的支撑面(432,433),销(362,363)在预紧力下贴靠在该支撑面上。(图2,图3)
5.根据权利要求4所述的万向节,其特征在于,所述支撑面(432)为球形的,并且其顶点尤其大致位于万向节中心点M。(图2)
6.根据权利要求5所述的万向节,其特征在于,所述支撑面(433)为半球形的,并且其曲率中心尤其大致位于万向节中心点M。(图3)
7.根据权利要求4~6中任一项所述的万向节,其特征在于,直接在插入万向节内部件(17)中的传动轴(18)上形成所述支撑面(432,433)。
8.根据权利要求4~7中任一项所述的万向节,其特征在于,所述传动轴(18)以及必要时所述万向节内部件(17)从支撑面(432,433)朝向销(362,363)沿轴向呈内锥形加宽。
9.等速万向节(11),包括
周向分布有外滚道(15)的万向节外部件(12);周向分布有内滚道(19)的万向节内部件(17);布置在由相互对应的内、外滚道(15,19)组成的滚道对之中传递扭矩的球体(31);以及布置在万向节外部件(12)和万向节内部件(17)之间的具有周向分布的球笼保持架窗孔(23)的环形的球笼保持架(22),在球笼保持架窗孔中将传递扭矩的球体(31)保持在同一个平面(E)之中,其中,当万向节伸展到一致的轴向方向中时,滚道对至少局部加宽,球笼保持架(22)沿轴向支撑于万向节外部件(12)之中,并且万向节内部件(17)与球笼保持架(22)之间具有轴向间隙;并且同时设置了相对于万向节外部件(12)弹性支撑万向节内部件(17)的装置,该装置相对于万向节外部件(12)在同一方向中作用于万向节内部件(17),滚道对在该方向中加宽,其特征在于,所述万向节外部件(12)包括底板(13)或盖板,其中固定安装了同轴的销(364),并且弹性支撑的支撑体(414)在万向节内部件(17)之中同轴地被导引,该支撑体以支撑面(434)在预紧力下贴靠在销(364)上。(图4)
10.根据权利要求9所述的万向节,其特征在于,所述销(364)和所述支撑体(414)分别具有球形的尤其是球面的支撑面(394,434)。
11.根据权利要求9所述的万向节,其特征在于,所述销(364)具有球形尤其是外球形的接触面(394),且支撑体(414)具有平坦的支撑面(434)。
12.根据权利要求9~11中任一项所述的万向节,其特征在于,所述支撑体(414)直接在插入万向节内部件(17)中的传动轴(18)之中同轴地被导引,并且弹性地支撑于传动轴(18)之中。
13.根据权利要求9~12中任一项所述的万向节,其特征在于,所述传动轴(18)以及必要时所述万向节内部件(17)从支撑体(414)朝向销(364)呈内锥形地加宽。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的万向节,其特征在于,万向节内部件(17)和万向节外部件(12)相对支撑的接触区T与万向节中心点M之间的距离x小于等于球笼保持架(22)的一半外径D/2。
15.根据权利要求1~13中任一项所述的万向节,其特征在于,万向节内部件(17)和万向节外部件(12)相对支撑的接触区T与万向节中心点M之间的距离x小于等于球笼保持架(22)在万向节中心面E中的一半内径d/2。
16.根据权利要求1~13中任一项所述的万向节,其特征在于,万向节内部件(17)和万向节外部件(12)相对支撑的接触区T与万向节中心点M之间的距离x小于等于万向节内部件(17)的一半外径Di/2。
17.根据权利要求1~13中任一项所述的万向节,其特征在于,万向节内部件(17)和万向节外部件(12)相对支撑的接触区T与万向节中心点M之间的距离x等于零。
18.根据权利要求14~16中任一项所述的万向节,其特征在于,在滚道对开口的方向中从万向节中心点M开始计算距离x。
19.根据权利要求1~18中任一项所述的万向节,其特征在于,所述接触区T相对于万向节外部件(12)的纵轴线L12同心地布置。
20.根据权利要求1~19中任一项所述的万向节,其特征在于,在接触区T内相互接触的面(39,43)两者均为球形的,尤其是外球形的。
21.根据权利要求1~19中任一项所述的万向节,其特征在于,在接触区T内相互接触的面(39,43)一部分为球形的,另一部分为凹入的,尤其形成外球面和内球面。
22.根据权利要求1~19中任一项所述的万向节,其特征在于,接触区T中相互接触的面(39,43)中一个为球形的,尤其是外球形的,另一个则是平坦的。
CN2007800117494A 2006-04-07 2007-03-01 无间隙的等速万向节 Active CN101421528B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006016867.4A DE102006016867B4 (de) 2006-04-07 2006-04-07 Spielfreies Gleichlaufdrehgelenk
DE102006016867.4 2006-04-07
PCT/EP2007/001755 WO2007115606A1 (de) 2006-04-07 2007-03-01 Spielfreies gleichlaufdrehgelenk

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101421528A true CN101421528A (zh) 2009-04-29
CN101421528B CN101421528B (zh) 2011-12-21

Family

ID=38051320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800117494A Active CN101421528B (zh) 2006-04-07 2007-03-01 无间隙的等速万向节

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN101421528B (zh)
DE (1) DE102006016867B4 (zh)
RU (1) RU2422691C2 (zh)
WO (1) WO2007115606A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109654127A (zh) * 2018-12-26 2019-04-19 杭州通绿机械有限公司 消除固定端万向节圆周及轴向配合间隙的半轴总成设计
CN111664191A (zh) * 2019-11-08 2020-09-15 摩登汽车有限公司 固定式等速万向节

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2607011C2 (ru) * 2012-09-28 2017-01-10 Бомбардье Рекриэйшенел Продактс Инк. Шарнир равных угловых скоростей с охлаждающим кольцом
RU2516831C1 (ru) * 2012-12-11 2014-05-20 Николай Евгеньевич Староверов Шарнир равных угловых скоростей староверова (варианты)
RU2704649C1 (ru) * 2019-03-25 2019-10-30 Андрей Валентинович Гришаев Шарнир равных угловых скоростей

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1985278A (en) * 1932-11-04 1934-12-25 Merrill I Bradley Universal joint
GB430859A (en) * 1933-06-12 1935-06-26 Alfred Hans Rzeppa Universal joints
GB760681A (en) * 1952-11-11 1956-11-07 John Wooler Improvements in or relating to universal driving joints
DE1575828B1 (de) * 1967-04-15 1970-05-14 Demag Ag Homokinetische Gelenkwellenkupplung
GB1292854A (en) 1969-11-20 1972-10-18 Gkn Transmissions Ltd Improvements in universal joints
DE2927648A1 (de) 1979-07-09 1981-01-29 Leopold F Schmid Drehgelenkkupplung, insbesondere zum antrieb der raeder eines kraftfahrzeuges
DE3114290C2 (de) 1981-04-09 1984-04-19 Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach "Gleichlaufdrehgelenk"
DE3739867A1 (de) 1987-11-25 1989-06-08 Uni Cardan Ag Gleichlaufdrehgelenk
US6733395B2 (en) * 2002-03-22 2004-05-11 Delphi Technologies, Inc. Constant velocity joint
DE10220714B4 (de) * 2002-05-10 2005-07-07 Gkn Driveline International Gmbh Gegenbahngelenk mit innerer Abstützung des Gelenkinnenteils in Monoblockbauweise

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109654127A (zh) * 2018-12-26 2019-04-19 杭州通绿机械有限公司 消除固定端万向节圆周及轴向配合间隙的半轴总成设计
CN111664191A (zh) * 2019-11-08 2020-09-15 摩登汽车有限公司 固定式等速万向节
CN111664191B (zh) * 2019-11-08 2021-10-08 摩登汽车有限公司 固定式等速万向节

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006016867B4 (de) 2019-03-28
DE102006016867A1 (de) 2007-10-18
RU2422691C2 (ru) 2011-06-27
WO2007115606A1 (de) 2007-10-18
RU2008144123A (ru) 2010-05-20
CN101421528B (zh) 2011-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102209857B (zh) 固定式等速万向接头及其制造方法、以及使用了该固定式等速万向接头的驱动车轮用轴承单元
US5167583A (en) Tripod joint having an inner part with spherical journals provided with roller members guided in an outer part
US3789626A (en) Constant velocity universal joint
CN101606000A (zh) 球形万向联轴节
CN101421528B (zh) 无间隙的等速万向节
CN101460756B (zh) 无间隙的等速万向节
US7927220B2 (en) Driveshaft comprising a counter track joint featuring a delimited axial displacement path
US20120040764A1 (en) Cv joint with improved assembly properties
US7819752B2 (en) Constant velocity joint of tripod type
EP1327083B1 (en) Constant velocity joint of tripod type
GB2295440A (en) Constant velocity ratio universal joints.
US8177649B2 (en) Constant velocity joint of tripod type
KR101726979B1 (ko) 유니버설 조인트를 위한 조인트 요크 및 유니버설 조인트
US20040110568A1 (en) Tripode joint for increased articulation angles
CN104919202A (zh) 用于传递旋转运动的轻型构造接头
US7878914B2 (en) Constant velocity joint of tripod type
CN102317638A (zh) 弹性联接器
US20190390718A1 (en) Tripod constant-velocity joint
RU2396472C1 (ru) Устройство шарнирное самоустанавливающееся для передачи вращения соединяемых валов
US20050003896A1 (en) Arrangement of a running roller on a coupling journal of a moveable shaft coupling
US10968958B2 (en) Ball cage for cross-groove type plunging and fixed constant velocity joints
US20050124421A1 (en) Multi-roller ball for constant velocity joints
US7097565B2 (en) Fixed-center articulating constant velocity joint
CN218266870U (zh) 滑动式等速万向联轴器
JP5372364B2 (ja) トリポード型等速自在継手

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant