CN101460756A - 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
CN101460756A
CN101460756A CNA2007800208686A CN200780020868A CN101460756A CN 101460756 A CN101460756 A CN 101460756A CN A2007800208686 A CNA2007800208686 A CN A2007800208686A CN 200780020868 A CN200780020868 A CN 200780020868A CN 101460756 A CN101460756 A CN 101460756A
Authority
CN
China
Prior art keywords
universal joint
inner piece
exterior part
pin
raceway
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
CNA2007800208686A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101460756B (zh
Inventor
S·莫彻尔
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 CN101460756A publication Critical patent/CN101460756A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101460756B publication Critical patent/CN101460756B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal 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
    • F16D3/22—Universal 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
    • F16D3/223—Universal 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
    • F16D3/224—Universal 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal 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
    • F16D3/22—Universal 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
    • F16D3/223—Universal 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
    • F16D2003/22313—Details of the inner part of the core or means for attachment of the core on the shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal 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
    • F16D3/22—Universal 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
    • F16D3/223—Universal 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
    • F16D2003/2232—Elements 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

一种等速万向节(11)包括一个具有圆周分布的外滚道(15)的万向节外部件(12)、一个具有圆周分布的内滚道(19)的万向节内部件(17)、传递转矩的球体(31)，它们装配在由相互从属的外部和内滚道(15，19)组成的滚道副中，以及一个环形的球保持架(22)，它设置在万向节外部件(12)与万向节内部件(17)之间并且具有圆周分布的保持架窗(23)，在其中传递转矩的球体(31)保持在一个公共的平面(E)中，其中滚道副至少部分地对于伸展的万向节在一致的轴向上扩展，球保持架(22)轴向支承在万向节外部件(12)中，并且万向节内部件(17)相对于球保持架(22)具有轴向间隙并且具有用于使万向节内部件(17)相对于万向节外部件(12)弹性支承的措施，它们与万向节外部件(12)相关地在滚道副扩展的同一方向上作用于万向节内部件(17)上，其中使相互支承的万向节内部件(17)与万向节外部件(12)的接触部位T与万向节中心M的距离x小于等于球保持架(22)外径的一半。

Description

无间隙的等速万向节
本发明涉及一种等速万向节，包括具有圆周分布的外滚道的万向节外部件、具有圆周分布的内滚道的万向节内部件、传递转矩的球体，它们装配在由相互从属的外滚道和内滚道组成的滚道副中，以及环形的球保持架，它设置在万向节外部件与万向节内部件之间并且具有圆周分布的保持架窗，在其中传递转矩的球体保持在一个公共的平面中，其中滚道副至少部分地对于伸展的万向节在一致的轴向上扩展，球保持架轴向支承在万向节外部件中，并且万向节内部件相对于球保持架具有轴向间隙并且具有用于使万向节内部件相对于万向节外部件弹性支承的措施，它们与万向节外部件相关地在滚道副扩展的同一方向上作用于万向节内部件上。
上述形式的等速万向节称为球笼式固定万向节。根据外部和内滚道的结构这种万向节包括具有轴向观察无底切(undercut free)的滚道UF万向节和具有圆弧形轴向相互错开的滚道AC(angularcontact角接触)万向节。除此以外也已知其它滚道走向。上述球笼式万向节的共同特征是，由外部和内滚道组成的滚道副对于伸展的万向节至少在万向节中心平面中在一个一致的轴向上扩展，其中有时使用“楔形扩展”的概念。
对于等速万向节的转矩负荷承受万向节外部件与万向节内部件之间的相对轴向力，因此必需使它们轴向相互相对支承，由此不能拆卸万向节。为此通常在万向节外部件与球保持架之间在其外表面上并且在万向节内部件与球保持架之间在其内表面上使用球面表面副。
由DE 31 14 290 C2已知，省去球保持架与万向节内部件之间的相对支承并由此省去相应表面的精细加工并且取而代之在万向节外部件中具有一个在万向节内部件与内球形的支承面之间的轴向支承。在此与万向节内部件连接的支承面在轴颈部件上构成，它轴向放置在万向节内部件上。在此有可能具有轴颈部件相对于万向节内部件的弹性支承。
在上述形式的弧形回转的等速万向节中产生内部摩擦力，它一方面通过以回转频率在滚道副中往复运动的球产生，另一方面通过万向节外部件或万向节内部件与各相对于这些部件观察以回转频率摆动运动的球保持架之间的摩擦力产生。
在上述等速万向节中尽管避免球保持架与万向节内部件之间的摩擦，但是对此通过在上述轴颈与在万向节外部件中的内球形支承面之间的滑动运动产生摩擦转矩，滑动运动相对于支承面是圆形运动，它由旋转运动叠加。由这些摩擦力总和产生的转矩称为万向节的拖拽转矩，它这样施加，使弯曲调整的万向节没有反转矩地在从动边上驱动或旋转。
在上述的等速万向节中由上述支承轴颈摩擦产生的摩擦转矩是显著的并由此以不利的方式提高拖拽转矩。下面也称为支承拖拽转矩。
由此提出本发明的目的是，这样改进上述形式的无间隙等速万向节，使它具有减少的拖拽转矩。为此的解决方案的特征是，使相互支承的万向节内部件与万向节外部件的接触部位T与万向节中心M的距离x小于等于球保持架外径的一半D/2。通过由此给出的措施减少轴向支承的摩擦转矩，通过使杠杆臂R彻底减小，通过杠杆臂摩擦力F在万向节旋转时起作用。此形式的等速万向节特别适合作为转向万向节，即在汽车的转向舵中使用，其中无间隙性和低拖拽转矩同样是特别有意义的。
所选择的结构是特别有利的，使万向节的基本结构基本保持不变，而且对于弹性轴向支承使用的部件可以按照相应的孔结构在万向节外部件和/或万向节内部件或者在一个插入到这些部件中的驱动轴中补充，而不会对万向节功能产生不利影响。
在优选的实施例中规定，在万向节中心平面E中所述距离x小于等于球保持架内径的一半d/2。尤其是所述距离x小于等于万向节内部件外径的一半D/2。由此使上述支承拖拽转矩以增加的程度减小。如果在一个特殊的实施例中使所述距离x等于零，则实际上可以忽略上述支承拖拽转矩。
一般理解为，所述距离x从万向节中心点向着万向节外部件的底部或盖计算，但是在各种情况下都选择小于已知的万向节，在一个变化的实施例中也可以使所述距离从万向节中心点开始在向着万向节外部件开口侧的方向上计算。
按照第一实施例可以使在接触部位T中相互接触的支承部件的表面如同上述的万向节那样在一侧由球形表面、尤其是外球面构成，在另一侧由空心表面、尤其是内球面构成。按照第二实施例也可以使两个上述表面由球形、尤其是由外球面表面构成。由此代替面接触犹如实现点接触，通过点接触可以减小相对旋转的摩擦分量。按照第三实施例也能够使上述的一个表面球形地、尤其是外球面地构成，而另一表面径向平面地构成。在此也产生犹如点接触。
按照第一结构上的扩展结构规定，使所述万向节外部件包括一个底部或盖，在其中同轴地导引弹性支承的销，并且在万向节内部件上构成一个端面球形的支承面，销以预应力顶靠在该支承面上。
在此建议，使所述支承面在一个支承体上构成，它与万向节内部件固定连接。
在此尤其规定，使所述支承面在一个支承体上构成，它安装在一个插入到万向节内部件中的驱动轴中。
一个可选择的结构上的实施例是，使所述万向节外部件包括一个底部或盖，在其中弹性支承一个同轴导引的销，并且在万向节内部件上构成一个轴向位于内滚道内部的支承面，销以预应力顶靠在该支承面上。可以使支承面非常靠近万向节中心点设置。在此可以使所述支承面在第一实施例中是球形的，其中其顶点尤其基本位于万向节中心点，而可以使所述支承面在第二实施例中是球冠形的，其中其曲率中心点位于万向节中心点中。
在此为了简化结构可以规定，使上述支承面直接在一个插入到万向节内部件中的驱动轴上构成。
为了能够大角度运动而规定，使所述驱动轴和必要时的万向节内部件从支承面向着销轴向内锥形地扩展。
另一结构上的扩展结构是，使所述万向节外部件包括一个底部或盖，在其中固定安装同轴的销，并且在万向节内部件中同轴地导引弹性支承的支承体，它通过支承面以预应力顶靠在销上。
为此建议，使所述支承部件直接在一个安装在万向节内部件中的驱动轴中导引并且弹性地、尤其通过螺旋压簧支承在驱动轴中。
在此还建议，使所述驱动轴和必要时的万向节内部件从支承体向着销内锥形地扩展。在此结构上有利的是，使销和支承体分别具有球形的、尤其外球面的接触面或支承面。同样可以使销具有一个球形、尤其外球面的接触面并且支承体具有一个平面的径向支承面。
为此还建议，使驱动轴在容纳支承部件的端面端部上内锥形地扩展。
在附图中示出本发明的优选实施例并且在下面描述。附图中：
图1示出按照本发明的等速万向节的第一实施例
a)以伸展位置的纵向截面图，
b)以弯曲位置的纵向截面图，
c)以按照图b的放大细节X
图2示出按照本发明的等速万向节的第二实施例
a)以伸展位置的纵向截面图，
b)以弯曲位置的纵向截面图，
c)以按照图b的放大细节X
d)以按照图c的放大细节Y
图3示出按照本发明的等速万向节的第三实施例
a)以伸展位置的纵向截面图，
b)以弯曲位置的纵向截面图，
c)以按照图b的放大细节X
d)以按照图c的放大细节Y，
图4示出按照本发明的等速万向节的第四实施例
a)以伸展位置的纵向截面图，
b)以按照图b的放大细节X
c)以按照图c的放大细节Y。
下面共同地描述图1的各个视图，如果不特别指出各个附图的话。
附图以所谓的整体结构形式示出等速万向节11，其中在万向节外部件12上一体地成形一个底部13和一个轴颈14。底部或盖也可以作为独立部件使用并且与万向节外部件焊接或螺栓连接。在万向节外部件12中形成纵向延伸的圆周分布的外滚道15，其曲率中心点从万向节中心平面E开始轴向向着万向节外部件12的开口16移动。所述万向节还包括万向节内部件17，在其中插入驱动轴18，其中使部件(17，18)通过轴齿抗扭转地相互连接并且还轴向相互固定。在万向节内部件17上形成纵向延伸的圆周分布的内滚道19，其曲率中心点相对于万向节中心平面E在向着万向节外部件12底部13的方向上移动。相互从属的外滚道15和内滚道19形成滚道副并且在这里在从底部13向着万向节外部件的开口16扩展。由外滚道15和内滚道19组成的各滚道副容纳传递转矩的球体31。球体由位于万向节外部件12与万向节内部件17之间的环形球保持架22通过其球体中心点K固定在万向节中心平面E中并且在万向节弯曲时在半角度平面上导引。在此球体31容纳在球保持架22的圆周分布的保持架窗23中。球保持架22具有球形的外表面24，它基本无间隙地在万向节外部件12的内球形导向面20中导引。而球保持架22的内表面25相对于万向节内部件17外表面21具有间隙。外部和内滚道分别通过圆弧形状描绘，因此所述万向节是AC(angularcontact)结构形式的球笼式万向节。
在万向节外部件12的底部13中安装一个与纵轴线A12同轴导引的销36，它在一直达到轴颈14中的孔37中导引。销36通过一个螺旋压簧38支承在轴颈14中并由此相对于万向节外部件12支承。销36具有一个半球形的接触面39。与销36对置地一个支承体41位于万向节内部件17上，该支承体通过一个接合面42支承在万向节内部件17的端面26上。支承体41通过一个凸出部41安装在驱动轴18的内圆柱形孔27中。支承体41形成一个外球形的支承面43，销36通过接触面39以预应力下的作用力F作用于该支承面上。如图b所示，销36与支承体41之间的接触部位T由于销在万向节外部件中的同轴布置总是位于靠近万向节外部件的纵轴线A12，但是在万向节内部件的纵轴线A18以一个万向节弯曲角β弯曲时以与纵轴线A18相同的角度β在支承体41的支承面43的球表面上偏移。按照本发明的接触部位T与万向节中心点M的距离x对于球形的支承面43形状保持相同半球在各种情况下都小于球保持架球形外表面24的半径D/2，最好小于球体的滚动圆半径DK/2并且尤其小于球保持架内表面25的半径d/2。杠杆臂R随着距离弯曲角β增加，杠杆臂随着作用力F在考虑支承拖拽转矩时相对于万向节的自由旋转进入弯曲位置。如果支承面43不同地构成，例如由椭圆体构成，则在弯曲时由于螺旋压簧38变化的弹入使作用力F随着杠杆臂R与角度β的关系变化，因为杠杆臂R不是多个β的纯正弦函数。
但是在这里所示的标准情况下支承面43是球形的，因此x与F一样保持恒定。预紧的螺旋压簧38和相关的销36使万向节内部件17间接地通过支承体41向着万向节外部件12的开口16移动，由此使内滚道19同样向着开口作用于球体31。球体31在此同样向着开口支承在保持架窗23中，由此使球保持架22本身通过其球面外表面24轴向支承在万向节外部件的内部球形内表面20中。通过这种方式使万向节无间隙。与已知的万向节相比接触点T与万向节中心点M的轴向距离x明显缩短，因此在万向节弯曲时杠杆臂R同样是小的，杠杆臂相对于自由旋转产生支承拖拽转矩。
下面共同地描述图2的各个视图，如果不特别指出各个附图的话。
附图以所谓的整体结构形式示出等速万向节11，其中在一个万向节外部件12上一体地成形一个底部13和一个轴颈14。底部或盖也可以作为独立部件使用并且与万向节外部件焊接或螺栓连接。在万向节外部件12中形成纵向延伸的圆周分布的外滚道15，其曲率中心点从万向节中心平面E开始轴向向着万向节外部件12的开口16移动。所述万向节还包括一个万向节内部件17，在其中插入一个驱动轴18，其中使部件(17，18)通过轴齿抗扭转地相互连接并且还轴向相互固定。在万向节内部件17上形成纵向延伸的圆周分布的内滚道19，其曲率中心点相对于万向节中心平面E在向着万向节外部件12底部13的方向上移动。
相互从属的外滚道15和内滚道19形成滚道副并且在这里在从底部13向着万向节外部件的开口16扩展。由外滚道15和内滚道19组成的各滚道副容纳传递转矩的球体31。球体由位于万向节外部件12与万向节内部件17之间的环形球保持架22通过其球体中心点K固定在万向节中心平面E中并且在万向节弯曲时在半角度平面上导引。在此球体31容纳在球保持架22的圆周分布的保持架窗23中。球保持架22具有球形的外表面24，它基本无间隙地在万向节外部件12的内球形导向面20中导引。而球保持架22的内表面25相对于万向节内部件17外表面21具有间隙。外部和内滚道分别通过圆弧形状描绘，因此所述万向节是AC(angular contact)结构形式的球笼式万向节。
在万向节外部件12的底部13中安装一个与纵轴线A12同轴导引的销362，它在一直达到轴颈14中的孔37中导引。销36通过一个螺旋压簧38支承在轴颈14中并由此相对于万向节外部件12支承。销36具有一个半球形的接触面392。与销362对置地一个内锥形扩展部28位于万向节内部件17和插入到该部件中的驱动轴18上。在扩展部28的底部上构成一个具有小半径的外球形支承面432，销362通过接触面392以预应力下的作用力F作用于该支承面上。如图d所示，销362与支承面432之间的接触部位T由于销在万向节外部件中的同轴布置总是位于靠近万向节外部件的纵轴线A12，但是在万向节内部件的纵轴线A18以一个万向节弯曲角β弯曲时以与纵轴线A18相同的角度β在球形支承面432上偏移。按照本发明的接触部位T与万向节中心点M的距离x在这种情况下等于零。因此忽略杠杆臂R，杠杆臂随着作用力F在考虑支承拖拽转矩时相对于万向节的自由旋转进入弯曲位置。
预紧的螺旋压簧38和相关的销362使万向节内部件17间接地通过驱动轴18向着万向节外部件12的开口16移动，由此使内滚道19同样向着开口作用于球体31。球体31在此同样向着开口支承在保持架窗23中，由此使球保持架22本身通过其球面外表面24轴向支承在万向节外部件的内部球形内表面20中。通过这种方式使万向节无间隙。如上所述，接触点T与万向节中心点M的轴向距离x等于零，因此在万向节弯曲时忽略杠杆臂R，杠杆臂相对于自由旋转产生支承拖拽转矩。
下面共同地描述图3的各个视图，如果不特别指出各个附图的话。
附图以所谓的整体结构形式示出等速万向节11，其中在一个万向节外部件12上一体地成形一个底部13和一个轴颈14。底部或盖也可以作为独立部件使用并且与万向节外部件焊接或螺栓连接。在万向节外部件12中形成纵向延伸的圆周分布的外滚道15，其曲率中心点从万向节中心平面E开始轴向向着万向节外部件12的开口16移动。所述万向节还包括一个万向节内部件17，在其中插入一个驱动轴18，其中使部件(17，18)通过轴齿抗扭转地相互连接并且还轴向相互固定。在万向节内部件17上形成纵向延伸的圆周分布的内滚道19，其曲率中心点相对于万向节中心平面E在向着万向节外部件12底部13的方向上移动。
相互从属的外滚道15和内滚道19形成滚道副并且在这里在从底部13向着万向节外部件的开口16扩展。由外滚道15和内滚道19组成的各滚道副容纳传递转矩的球体31。球体由位于万向节外部件12与万向节内部件17之间的环形球保持架22通过其球体中心点K固定在万向节中心平面E中并且在万向节弯曲时在半角度平面上导引。在此球体31容纳在球保持架22的圆周分布的保持架窗23中。球保持架具有球形的外表面24，它基本无间隙地在万向节外部件12的内球形导向面20中导引。而球保持架22的内表面25相对于万向节内部件17外表面21具有间隙。外部和内滚道分别通过圆弧形状描绘，因此所述万向节是AC(angular contact)结构形式的球笼式万向节。
在万向节外部件12的底部13中安装一个与纵轴线A12同轴导引的销363，它在一直达到轴颈14中的孔37中导引。销363通过一个螺旋压簧38支承在轴颈14中并由此相对于万向节外部件12支承。销36具有一个半球形的接触面393。与销363对置地一个锥形扩展部28位于万向节内部件和插入到该部件中的驱动轴18上。在扩展部的底部上构成一个内部球形的球冠形的支承面433，销363通过接触面393以预应力下的作用力F作用于该支承面上。如图d所示，销363与支承面433之间的接触部位T由于轴颈在万向节外部件中的同轴布置总是位于靠近万向节外部件的纵轴线A12，但是在万向节内部件的纵轴线A18以一个万向节弯曲角β弯曲时以与纵轴线A18相同的角度β在塞堵41的球表面43上偏移。按照本发明的接触部位T与万向节中心点M的距离x在这种情况下向着万向节外部件的开口16计算。在此杠杆臂R是非常小的，杠杆臂随着作用力F在考虑支承拖拽转矩时相对于万向节的自由旋转进入弯曲位置。
预紧的螺旋压簧38和相关的销363使万向节内部件17间接地通过驱动轴18向着万向节外部件12的开口16移动，由此使内滚道19同样向着开口作用于球体31。球体在此同样向着开口支承在保持架窗23中，由此使球保持架22本身通过其球面外表面24轴向支承在万向节外部件的内部球形内表面20中。通过这种方式使万向节无间隙。与已知的万向节相比接触点T与万向节中心点M的轴向距离x明显缩短，因此在万向节弯曲时杠杆臂R同样是小的，杠杆臂相对于自由旋转产生支承拖拽转矩。
下面共同地描述图4的各个视图，如果不特别指出各个附图的话。
附图以所谓的整体结构形式示出等速万向节11，其中在一个万向节外部件12上一体地成形一个底部13和一个轴颈14。底部或盖也可以作为独立部件使用并且与万向节外部件焊接或螺栓连接。在万向节外部件12中形成纵向延伸的圆周分布的外滚道15，其曲率中心点从万向节中心平面E开始轴向向着万向节外部件12的开口16移动。所述万向节还包括一个万向节内部件17，在其中插入一个驱动轴18，其中使部件(17，18)通过轴齿抗扭转地相互连接并且还轴向相互固定。在万向节内部件17上形成纵向延伸的圆周分布的内滚道19，其曲率中心点相对于万向节中心平面E在向着万向节外部件12底部13的方向上移动。
相互从属的外滚道15和内滚道19形成滚道副并且在这里在从底部13向着万向节外部件的开口16扩展。由外滚道15和内滚道19组成的各滚道副容纳传递转矩的球体31。球体由位于万向节外部件12与万向节内部件17之间的环形球保持架22通过其球体中心点K固定在万向节中心平面E中并且在万向节弯曲时在半角度平面上导引。在此球体31容纳在球保持架22的圆周分布的保持架窗23中。球保持架具有球形的外表面24，它基本无间隙地在万向节外部件12的内球形导向面20中导引。而球保持架22的内表面25相对于万向节内部件17外表面21具有间隙。外部和内滚道分别通过圆弧形状描绘，因此所述万向节是AC(angular contact)结构形式的球笼式万向节。
在万向节外部件12的底部13中固定安装一个与纵轴线A12同轴设置的销364。该销364具有一个半球形的接触面394。与销362对置地一个支承体414位于万向节内部件上，它在孔29中导引并且通过螺旋压簧30支承在驱动轴18中并由此相对于万向节内部件17支承。支承体414形成一个外球形支承面434，销364通过接触面394以预应力下的作用力F作用于该支承面上。如图b所示，销364与支承面434之间的接触部位T位于万向节中心平面E中。而在图a和b中支承面434与接触面394一样是球形的，在按照图c的细节Y中示出一个径向平面的支承面434，它与球形接触面394共同作用。因此按照本发明的接触部位T与万向节中心点M的距离x也等于零。因此忽略杠杆臂R，杠杆臂随着作用力F在考虑支承拖拽转矩时相对于万向节的自由旋转进入弯曲位置。
预紧的螺旋压簧30使万向节内部件17间接地通过驱动轴18向着万向节外部件12的开口16移动，由此使内滚道19同样向着开口作用于球体31。球体31在此同样向着开口支承在保持架窗23中，由此使球保持架22本身通过其球面外表面24轴向支承在万向节外部件12的内部球形内表面20中。通过这种方式使万向节无间隙。如上所述，接触点T与万向节中心点M的轴向距离x等于零，因此在万向节弯曲时忽略杠杆臂R，杠杆臂相对于自由旋转产生支承拖拽转矩。
在所有实施例中要使球体最好无挤压地安装在保持架窗中。
附图标记清单
11    等速万向节
12    万向节外部件
13    底部
14    轴颈
15    外滚道
16    开口(12)
17    万向节内部件
18    驱动轴
19    内滚道
20    球形内表面(12)
21    外表面(17)
22    球保持架
23             保持架窗
24             球形外表面(22)
25             内表面(22)
26             端面
27             孔
28             扩展部
29             孔
30             螺旋压簧
31             球
36             销
37             孔
38             螺旋压簧
39             接触面
41             支承体
42             接合面
43             支承面
44             凸出部
x              距离
R              杠杆臂
F              力
T              接触部位
A12            纵轴线(12)
A18            纵轴线(18)
A22            纵轴线(22)
M              万向节中心点
K              球中心点
E              万向节中心平面

Claims (22)

1.等速万向节(11)，包括具有圆周分布的外滚道(15)的万向节外部件(12)、具有圆周分布的内滚道(19)的万向节内部件(17)、传递转矩的球体(31)，它们装配在由相互从属的外部和内滚道(15，19)组成的滚道副中，以及环形的球保持架(22)，它设置在万向节外部件(12)与万向节内部件(17)之间并且具有圆周分布的保持架窗(23)，在其中传递转矩的球体(31)保持在一个公共的平面(E)中，其中滚道副至少部分地对于伸展的万向节在一致的轴向上扩展，球保持架(22)轴向地支承在万向节外部件(12)中，并且万向节内部件(17)相对于球保持架(22)具有轴向间隙并且设有用于使万向节内部件(17)相对于万向节外部件(12)弹性支承的机构，它们与万向节外部件(12)相关地在滚道副扩展的同一方向上作用于万向节内部件(17)上，其特征在于，使万向节内部件(17)和万向节外部件(12)的相互支承的接触部位T与万向节中心M的距离x小于等于球保持架(22)外径的一半D/2。
2.如权利要求1所述的万向节，其特征在于，在万向节中心平面E中所述距离x小于等于球保持架(22)内径的一半d/2。
3.如权利要求1所述的万向节，其特征在于，所述距离x小于等于万向节内部件(17)外径的一半Di/2。
4.如权利要求1至3中任一项所述的万向节，其特征在于，所述距离x等于零。
5.如权利要求1至3中任一项所述的万向节，其特征在于，所述距离x从万向节中心点M开始在滚道副打开的方向上计算。
6.如权利要求1至5所述的万向节，其特征在于，使接触部位T与万向节外部件(12)纵轴线L12同轴地设置。
7.如权利要求1至6中任一项所述的万向节，其特征在于，在接触部位T中处于相互接触的表面(39，43)两个是球形的尤其是外球面的。
8.如权利要求1至6中任一项所述的万向节，其特征在于，在接触部位T中处于相互接触的表面(39，43)一个是球形的，另一个是空心的，尤其是形成一个外球面和一个内球面。
9.如权利要求1至6中任一项所述的万向节，其特征在于，在接触部位T中处于相互接触的表面(39，43)一个是球形的、尤其是外球面的，而另一个是平面的。
10.如权利要求1至9中任一项所述的万向节，其特征在于，所述万向节外部件(12)包括一个底部(13)或盖，在其中同轴地导引弹性支承的销(36)，并且在万向节内部件(17)上构成一个端面球形的支承面(43)，销(36)以预应力顶靠在该支承面上(图1)。
11.如权利要求10所述的万向节，其特征在于，所述支承面(43)在一个支承体(41)上构成，它与万向节内部件(17)固定连接。
12.如权利要求11所述的万向节，其特征在于，所述支承面(43)在一个支承体(41)上构成，它安装在一个插入到万向节内部件(17)中的驱动轴(18)中。
13.如权利要求1至9中任一项所述的万向节，其特征在于，所述万向节外部件(12)包括一个底部(13)或盖，在其中弹性支承一个同轴导引的销(362，363)，在万向节内部件(17)上构成一个轴向位于滚道(19)内部的支承面(432，433)，销(362，363)以预应力顶靠在该支承面上(图2，图3)。
14.如权利要求13所述的万向节，其特征在于，所述支承面(432)是球形的并且其顶点尤其基本位于万向节中心点M中(图2)。
15.如权利要求14所述的万向节，其特征在于，所述支承面(433)是球冠形的并且其曲率中心点尤其基本位于万向节中心点M中(图3)。
16.如权利要求12至15中任一项所述的万向节，其特征在于，所述支承面(432，433)直接在一个插入到万向节内部件(17)中的驱动轴(18)上构成。
17.如权利要求13至15中任一项所述的万向节，其特征在于，所述驱动轴(18)和必要时的万向节内部件(17)从支承面(432，433)向着销(362，363)轴向内锥形地扩展。
18.如权利要求1至9中任一项所述的万向节，其特征在于，所述万向节外部件(12)包括一个底部(13)或盖，在其中固定安装同轴的销(364)，并且在万向节内部件(17)中同轴地导引弹性支承的支承体(414)，它通过支承面(434)以预应力顶靠在销(364)上(图4)。
19.如权利要求18所述的万向节，其特征在于，所述销(364)和支承体(414)分别具有球形的、尤其球面的支承面(394，434)。
20.如权利要求18所述的万向节，其特征在于，所述销(364)具有一个球形的、尤其外球面的接触面(394)而支承体(414)具有一个平面的支承面(434)。
21.如权利要求18至20中任一项所述的万向节，其特征在于，所述支承体(414)直接在一个安装在万向节内部件(17)中的驱动轴(18)中同轴地导引并且弹性地支承在驱动轴(18)中。
22.如权利要求18至21中任一项所述的万向节，其特征在于，所述驱动轴(18)和必要时的万向节内部件(17)从支承体(414)向着销(364)内锥形地扩展。
CN200780020868.6A 2006-04-07 2007-03-01 无间隙的等速万向节 Active CN101460756B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006016843.7A DE102006016843B4 (de) 2006-04-07 2006-04-07 Spielfreies Gleichlaufdrehgelenk
DE102006016843.7 2006-04-07
PCT/EP2007/001756 WO2007115607A1 (de) 2006-04-07 2007-03-01 Spielfreies gleichlaufdrehgelenk

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101460756A true CN101460756A (zh) 2009-06-17
CN101460756B CN101460756B (zh) 2013-03-06

Family

ID=38194923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200780020868.6A Active CN101460756B (zh) 2006-04-07 2007-03-01 无间隙的等速万向节

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN101460756B (zh)
DE (1) DE102006016843B4 (zh)
RU (1) RU2392512C1 (zh)
WO (1) WO2007115607A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103737651A (zh) * 2013-11-27 2014-04-23 苏州道众机械制造有限公司 线锯机用万向节
CN104806651A (zh) * 2015-05-18 2015-07-29 上海纳铁福传动系统有限公司 固定式等速万向节
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
CN112368484A (zh) * 2018-07-05 2021-02-12 Gkn 动力传动系统国际有限责任公司 等速万向节
CN115234580A (zh) * 2022-09-23 2022-10-25 万向钱潮股份公司 一种轴向弹性装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180065465A1 (en) 2015-08-23 2018-03-08 Arctic Cat Inc. Off-Road Recreational Vehicle
US20170136874A1 (en) 2015-08-23 2017-05-18 Brian Harris Off road vehicle
DE102017210135B4 (de) 2017-06-16 2021-02-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Kugelkäfig für VL- und CG-Gelenke
US11028883B2 (en) * 2017-11-13 2021-06-08 Arctic Cat Inc. Off-road recreational vehicle

Family Cites Families (12)

* 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
US2182455A (en) * 1937-10-28 1939-12-05 William F Smith Flexible coupling
US2427237A (en) * 1943-05-26 1947-09-09 Suczek Robert Universal joint
GB760681A (en) * 1952-11-11 1956-11-07 John Wooler Improvements in or relating to universal driving joints
US3263448A (en) * 1963-07-23 1966-08-02 Cam Gears Ltd Universal 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
DE10130859B4 (de) 2001-06-28 2009-09-17 Gkn Driveline International Gmbh Kugelgleichlauffestgelenk mit mehrteiligem Gelenkaussenteil

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103737651A (zh) * 2013-11-27 2014-04-23 苏州道众机械制造有限公司 线锯机用万向节
CN104806651A (zh) * 2015-05-18 2015-07-29 上海纳铁福传动系统有限公司 固定式等速万向节
CN112368484A (zh) * 2018-07-05 2021-02-12 Gkn 动力传动系统国际有限责任公司 等速万向节
CN112368484B (zh) * 2018-07-05 2023-03-24 Gkn 动力传动系统国际有限责任公司 等速万向节
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
CN115234580A (zh) * 2022-09-23 2022-10-25 万向钱潮股份公司 一种轴向弹性装置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2392512C1 (ru) 2010-06-20
DE102006016843B4 (de) 2019-03-28
WO2007115607A1 (de) 2007-10-18
CN101460756B (zh) 2013-03-06
DE102006016843A1 (de) 2007-10-18
RU2008144122A (ru) 2010-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101460756B (zh) 无间隙的等速万向节
EP2012010A1 (en) An axial plunger pump or motor
JP5190718B2 (ja) 転がり軸受装置
GB2259557A (en) Tripode universal joints
US8231475B2 (en) CV joint with mechanically efficient assembly properties
US7232000B2 (en) Drive-steer axle for motor-driven vehicles
JP5164563B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
CN100497982C (zh) 万向接头
US20070251349A1 (en) Drive Spindle for the Main Drive of a Roll Stand
CN101421528B (zh) 无间隙的等速万向节
JP5065158B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
US20140228131A1 (en) Coupling
JP5065160B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
US7695371B2 (en) Constant velocity joint
CN101235852A (zh) 双球头轴圆柱楔轴销式万向节
CN105782256B (zh) 大滑移量联轴节
KR20200014766A (ko) 복렬 앵귤러 콘택트 볼 베어링
JP5130121B2 (ja) 揺動板式可変容量圧縮機
KR101203767B1 (ko) 축력저감형 트라이포드 등속조인트
KR20200014767A (ko) 변속기 유닛, 특히 하나 이상의 복렬 앵귤러 콘택트 볼 베어링에 의해 지지된 변속기 요소를 갖는 액슬 드라이브 또는 트랜스퍼 케이스
CN220118615U (zh) 调速球组件及无级变速装置
KR100633307B1 (ko) 축력저감형 트라이포드 등속조인트
CN209385528U (zh) 双偏心交叉式固定端等速万向节
US7097565B2 (en) Fixed-center articulating constant velocity joint
KR100652456B1 (ko) 축력 저감 및 고수명의 트라이포드 등속조인트

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