CN101506537A - 移动单元和带移动单元的万向轴 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移动单元以及带有这种移动单元的万向轴，所述移动单元具有：一管状外部件，在该外部件的内表面上至少局部地设置有外滚道；一在所述外部件内可沿轴向移动的内部件，在该内部件的外表面上至少局部地设置有内滚道；以及引导在保持架内的滚珠，所述滚珠为传递转矩而分别设置在相互成对配置的外滚道和内滚道内，其中所述外部件和/或内部件在至少一些所述外滚道或内滚道之间具有用于轴向引导保持架的保持架导轨，其中所述保持架导轨的数量小于由所述外滚道和内滚道构成的滚道对的数量。

Description

移动单元和带移动单元的万向轴
技术领域
本发明涉及一种特别是用于滚子/滚动平衡装置(Rollenausgleich)或万向轴的移动铰节的移动单元，该移动单元具有：一管状外部件，在该外部件的内表面上至少局部地设置有外滚道；一在所述外部件内可轴向移动的内部件，在该内部件的外表面上至少局部地设置有内滚道；和引导在保持架内的滚珠，所述滚珠为传递转矩而分别设置在相互成对配置的外滚道和内滚道内，其中外部件和/或内部件在至少一些所述外滚道和内滚道之间具有用于轴向引导保持架的保持架导轨。本发明还涉及一种带有这种移动单元的万向轴。
背景技术
由DE 102 37 169 A1已知一种带有开头所述类型的移动单元的移动铰节。其中，保持架导轨或者在外部件中设计成分别设置在两条滚珠滚道之间的定心槽，或者在内部件中设计成设置在滚珠滚道之间的定心槽。或者，保持架也可以设计成折叠式保持架，该折叠式保持架具有在横截面内波浪形的轮廓。其中，保持架可以局部用保持架导向销伸入滚珠滚道中，使得保持架不可旋转、但可轴向移动地引导在内套筒上。
为了避免在移动单元淬火或类似后处理时变形或产生应力，迄今为止优选使保持架导轨和滚道对的数量保持一致，其中保持架导轨和滚道对绕圆周均布设置。
在DE 199 52 245 A1中提出一种设计成滚子平衡装置的移动单元，其中外滚道的数量相当于内滚道数量的两倍或三倍。这也应该避免淬火变形。但在这种结构中，其中设置有用于传递转矩的滚珠的滚道对的数量受到了限制。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种移动单元以及带有这种移动单元的万向轴，在所述移动单元和万向轴中，在很好地轴向引导保持架的同时可以传递非常大的转矩。
按照本发明，所述目的主要这样来实现，即，保持架导轨的数量小于由外滚道和内滚道构成的滚道对的数量。其中，本发明基于这样的构想：对于相应的用途可以最佳地选择其中设有用于传递转矩的滚珠的滚道对的数量，而仅须设置少量用于轴向引导保持架的保持架导轨。也就是说，滚道对的大小和/或数量可以这样选择，使得可以传递大的转矩，其中仅设置较少数量的保持架导轨来轴向引导保持架。令人惊讶地发现，即使在滚道对和保持架导轨绕外部件或内部件的圆周这样不均匀分布的情况下也能避免淬火变形。此外，通过在外部件和/或内部件内设有保持架导轨，实现了对保持架的更好的轴向引导。
按照本发明的一种优选的实施形式，在两条相邻的保持架导轨之间分别设置至少两个外滚道或内滚道。换言之，滚道对的数量例如是保持架导轨数量的两倍或几倍。也可以使保持架导轨不均匀地分布在外部件的圆周上或仅设置一个或很少量的保持架导轨。
为了避免由于外部件与内部件相比圆周较大而在外部件中引起的淬火变形，优选的是，保持架导轨形成在外部件中。但保持架导轨原则上也可以设置在内部件中。
保持架导轨在横截面内优选具有不同于外滚道和内滚道的轮廓。因此，保持架导轨在横截面内具有有棱角的或倒圆的轮廓。由此可以避免将保持架错误地装入用于接纳传递转矩的滚珠的滚道对内。其中保持架导轨的轮廓在横截面内可设计成这样，使得即使在保持架导轨数量少的情况下也实现对保持架的最佳引导。
如果保持架由塑料组成，则其可以具有嵌接到保持架导轨内的、例如倒圆的或有棱角的导向凸起。或者，保持架也可以设计成壁厚基本恒定的、成形加工的板件或管件，其中设置有嵌接到保持架导向轨道中的(保持架)导向凸起。按照另一种实施形式，保持架也可以是具有保持架导向销的折叠式保持架，所述保持架导向销不嵌接到滚道对中而是嵌接到保持架导轨中。
按照本发明的滚子平衡装置具有上述类型的移动单元，其中在由外滚道和内滚道构成的滚道对内沿轴向接纳有多个滚珠。因此内部件基本上不可能相对于外部件倾斜。
而按照本发明的移动铰节具有上述类型的移动单元，其中在由外滚道和内滚道构成的滚道对内沿轴向分别仅接纳有一个滚珠。由此，铰节在运行时至少可以少许倾斜。
本发明的目的还通过一种万向轴、特别是汽车纵轴或半轴来实现，所述万向轴具有带有本发明移动单元的至少一个滚子平衡装置或移动铰节。
用作汽车纵轴的万向轴优选配备有至少两个分别具有轴管的轴段，所述轴段通过中间铰节相互连接并且在其背离该中间铰节的端部上具有变速箱侧的或差速器侧的铰节。其中变速箱侧的铰节、差速器侧的铰节以及中间铰节可设计成同步固定铰节(Festgelenk)、特别是对置滚道式铰节/球笼式铰节(Gegenbahngelenk)，其中设有两个配设于中间铰节并安装在该中间铰节附近的滚子平衡装置，用以在运行或安装期间承担轴向移动行程。
在本发明构想的一种改进方案中规定，第二个滚子平衡装置的内部件与中间铰节的内套筒连接，而第一滚子平衡装置的内部件与中间铰节的外套筒连接。这两个滚子平衡装置由此直接配设于中间铰节。
为了支承万向轴优选的是，一滚子平衡装置的内部件支承在一中间轴承内。特别是第一滚子平衡装置的内部件可以支承在一例如弹性悬挂在汽车底板上的中间轴承内。
附图说明
下面借助于实施例参照附图详细说明本发明。其中所述的和/或图示的所有特征单独地或任意地组合都构成本发明的主题，不取决于其在各权利要求或各权利要求所引用的技术方案中的总和。
附图中：
图1示意性示出按本发明第一种实施形式的移动单元的横剖视图，
图2示意性示出按本发明第二种实施形式的移动单元的横剖视图，和
图3示意性示出按照本发明的万向轴的纵剖视图。
具体实施方式
在按图1的实施形式中示意性示出了一移动单元1，该移动单元具有一内部件2和一与该内部件同轴的外部件3。在内部件2的外表面上形成有6条内滚道4，这些内滚道沿轴向基本上相互平行地延伸。在此总是有两个内滚道4相互成对配置，其中在内滚道对之间在内部件2的外表面上留出一间隔区，该间隔区基本上设计成圆柱形。
相应地，在外部件3的内表面上设置有沿轴向分布的、相互平行的外滚道5。外滚道5同样相互成对配置并这样均布设置在外部件3的圆周上，使得一个外滚道5分别与一个内滚道4相对并与该内滚道构成滚道对。
在由内滚道4和外滚道5构成的滚道对内分别接纳至少一个用于在内部件2和外部件3之间传递转矩的滚珠6。在此，内部件2可沿轴向相对于外部件3移动，其中滚珠6在内滚道4和外滚道5内滚动。
如果移动单元1设计成滚子平衡装置，则在每个滚道对内设置多个滚珠6，使得内部件2不能相对于外部件3倾斜或偏斜。相反，如果移动单元1设计成移动铰节，则在每个滚道对内设置一个滚珠6，使得内部件2至少能相对于外部件3弯曲一小的角度。
滚珠6被接纳在保持架7的窗口内并被引导在该保持架内。在所示实施形式中，保持架7在外部件3内被沿轴向引导。为此，在外部件3的内表面上形成有保持架导轨8，保持架7的保持架导向凸起9嵌接到所述保持架导轨中。但是原则上保持架导轨也可设置在内部件内。
如由图1所见，例如可以具有矩形横截面的保持架导轨8设置在两个相配的滚道对之间的区域内。因此，在两个保持架导轨8之间始终设置有两条外滚道5。这里，保持架导轨8和外滚道5至少基本上均匀地分布在外部件3的圆周上。由此能避免在外部件3中的淬火变形。此外，外部件3还可以设计成壁厚基本恒定的板件。
在图2中示出一按第二种实施形式的移动单元10，该移动单元同样具有一与轴线11同轴的内部件12和一与该内部件同轴的外部件13。在内部件12内也设有内滚道14，在外部件13内设有外滚道15，所述内外滚道彼此相配并形成滚道对。在每个滚道对内接纳有至少一个被引导在保持架17内的滚珠16。
与按图1的实施形式的视图不同，移动单元10设计成带有6个滚道对和4条在外部件13内的保持架导轨。此外，在内部件12内也形成有保持架导轨。
这里，由内滚道14和外滚道15构成的滚道对分别交替地和彼此成对配置地围绕轴线11的圆周设置。保持架17被引导在保持架导轨18内，保持架导向凸起19嵌接到所述保持架导轨中。这里，在按图2的实施形式中，保持架导向凸起19和保持架导轨18在横截面内设计成三角形。但保持架导轨和保持架导向凸起原则上可以具有任何合适的轮廓，例如是有棱角的，倒圆的等等。
此外，作为在图2中所示的带有既设置在内部件12中又设置在外部件13中的保持架导轨18和相应的保持架导向凸起19的实施形式的另一种选择，按照本发明它们也可仅设置在内部件12中或者仅设置在外部件13中。
这样，在移动单元10中，在两条相邻的保持架导轨18之间或者设置两条相互成对配置的外滚道15或者仅设置一条外滚道15。这里，外滚道15和保持架导轨18总体上基本均匀地分布在外部件13的圆周上。
在图3中以纵剖视图示出一设计成汽车纵轴的纵轴20，该纵轴具有两个设计成滚子平衡装置的移动单元21和22。万向轴20在其差速器侧的端部和其变速箱侧的端部上分别配备有一固定铰节23和24，并在中间具有一中间铰节25，该中间铰节同样是一固定铰节。这两个滚子平衡装置21和22在此配设于中间铰节25，其中第二滚子平衡装置22的内部件与中间铰节25的内套筒连接，而第一滚子平衡装置21的内部件与中间铰节25的外套筒连接。此外，第一滚子平衡装置21的内套筒支承在一中间轴承26内，该中间轴承例如可弹性悬挂在汽车底板上。
所述两个滚子平衡装置21和22的外部件与分别连接在变速箱侧和差速器侧的铰节23、24的外套筒上的空心轴连接。因此，万向轴20由三个固定铰节和两个配设于中间铰节25的滚子平衡装置构成。万向轴20在运行时和特别是在安装期间需要的轴向移动行程可仅由滚子平衡装置21和22承担。

Claims (14)

1.一种特别是用于滚子平衡装置或万向轴的移动铰节的移动单元，具有：一管状外部件，在该外部件的内表面上至少局部地设置有外滚道；一在所述外部件内可轴向移动的内部件，在该内部件的外表面上至少局部地设置有内滚道；以及引导在保持架内的滚珠，所述滚珠为传递转矩而分别设置在相互成对配置的外滚道和内滚道内，其中所述外部件和/或内部件在至少一些所述外滚道或内滚道之间具有用于轴向引导保持架的保持架导轨，其特征在于：所述保持架导轨的数量小于由所述外滚道和内滚道构成的滚道对的数量。
2.按权利要求1所述的移动单元，其特征在于：在两条相邻保持架导轨之间设置有至少两个外滚道或至少两个内滚道。
3.按权利要求1或2所述的移动单元，其特征在于：所述保持架导轨形成在外部件中。
4.按权利要求1或2所述的移动单元，其特征在于：所述保持架导轨形成在内部件中。
5.按权利要求1至4之任一项所述的移动单元，其特征在于：所述保持架导轨在横截面内具有不同于外滚道和内滚道的轮廓。
6.按权利要求1至5之任一项所述的移动单元，其特征在于：所述保持架导轨在横截面内具有有棱角的或倒圆的轮廓。
7.按上述权利要求之任一项所述的移动单元，其特征在于：所述保持架由塑料组成并具有嵌接到保持架导轨中的导向凸起。
8.按权利要求1至6之任一项所述的移动单元，其特征在于：所述保持架设计成壁厚基本恒定的、成形的板件或管件并具有嵌接到保持架导轨中的导向凸起。
9.一种带有按上述权利要求之任一项所述的移动单元的滚子平衡装置，其中在由外滚道和内滚道构成的滚道对内沿轴向接纳有多个滚珠。
10.一种带有按权利要求1至8之任一项所述的移动单元的移动铰节，其中在由外滚道和内滚道构成的滚道对内沿轴向分别仅接纳一个滚珠。
11.一种万向轴、特别是汽车纵轴，具有至少一个按权利要求9或10所述的滚子平衡装置或移动铰节。
12.一种万向轴，具有至少两个分别具有轴管的轴段，所述轴段通过中间铰节相互连接并在其背离中间铰节的端部上具有变速箱侧的铰节和差速器侧的铰节，其中所述变速箱侧的铰节、所述差速器侧的铰节和所述中间铰节设计成固定铰节、特别是对置滚道式铰节，并且其中设置有两个配设于所述中间铰节并安装在该中间铰节附近的、按权利要求9所述的滚子平衡装置。
13.按权利要求12所述的万向轴，其特征在于：第二滚子平衡装置的内部件与所述中间铰节的内套筒连接，而第一滚子平衡装置的内部件与所述中间铰节的外套筒连接。
14.按权利要求12或13所述的万向轴，其特征在于：一滚子平衡装置的、特别是第一个滚子平衡装置的内部件支承在一中间轴承内。
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