CN102808864B - 用于车辆的滑动球笼式等速万向节 - Google Patents

用于车辆的滑动球笼式等速万向节 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于车辆的滑动球笼式等速万向节，更具体地提供一种用于车辆的滑动球笼式等速万向节，其可以通过在内圈的外球形表面与保持架的内球形表面之间形成间隙来吸收在怠速过程中由车辆产生的怠速振动。滑动球笼式等速万向节包括接收来自发动机的转动动力并转动的轴、安装在轴的一端处并且具有形成在其中的槽的外圈、安装在外圈中的内圈、用于将外圈的转动动力传递到内圈的多个滚珠、以及用于支撑滚珠的保持架，其中，内圈的外球形表面的半径中心形成在与保持架的内球形表面的半径中心不同的位置处。

Description

用于车辆的滑动球笼式等速万向节
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年6月3日提交的韩国专利申请No.10-2011-0053744的优先权和权益，其全部内容经引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的滑动球笼式等速万向节，更具体地涉及一种用于车辆的滑动球笼式等速万向节，其可以通过在内圈的外球形表面与保持架的内球形表面之间形成间隙来吸收在怠速过程中由车辆产生的怠速振动。
背景技术
通常，万向节所起的作用是在两个彼此以夹角相接的转轴之间传递转动动力(扭矩)。在具有小的动力传动角的传动轴情况下，使用钩型万向节、挠性万向节等，而在具有大的动力传动角的前轮驱动车辆的驱动轴情况下，使用等速万向节。
因为等速万向节甚至当驱动轴与从动轴之间的角很大时也能以等速度可靠地传递动力，所以等速万向节主要用于独立悬架型前轮驱动车辆的车轴。当从轴角度观察时，三叉式等速万向节设置在轴的面向发动机的一端(即，内侧端)，而固定型球笼式万向节设置在轴的面向轮胎的另一端(即，外侧端)。
图1是示出用于车辆的常规等速万向节的横截面视图。
如图1所示，用于车辆的常规等速万向节包括：壳体2，其传递发动机(未示出)的转动动力并在其内表面上限定有轨道槽；轴1，其接收来自壳体2的转动动力并转动；外圈2，其安装在轴1的一端处并且具有形成在其中的槽；安装在外圈2中的内圈3；多个滚珠4，用于将外圈2的转动动力传递到内圈3；以及保持架5，用于支撑滚珠4。
外圈2具有平行于中心轴线的轨道槽21以及圆筒形内径22。
内圈3具有平行于中心轴线的轨道槽31以及外球形表面的圆筒形内径32。
保持架5具有外球形表面51和内球形表面52，外球形表面51具有球形部分和线形部分，内球形表面52具有球形部分。
下面，将说明如上述构造的用于车辆的常规滑动球笼式等速万向节的操作。
当从发动机(未示出)输出的转动动力通过传动装置(未示出)传递到轴1、然后通过外圈2和滚珠4传递到内圈3时，车轮(未示出)转动。
由保持架5的研磨表面53约束并且也约束在外圈2的轨道槽21与内圈3的轨道槽31之间的滚珠4，传递转动扭矩。在此情况下，保持架5的内球形表面52约束内圈3的外球形表面32，而保持架5的研磨表面53约束滚珠4，从而能够实现轴向滑动和铰接万向节运动。当万向节铰接时，保持架5和滚珠4定位在操作角的二等分线上，从而能够实现等速运动。
因此，当滚珠4在外圈2的轨道槽21中以滑动方式移动时，万向节被铰接，以跟随车辆的移动。
但是，常规滑动球笼式等速万向节配置为，传递到轴向移动的内圈3的轴向动力通过内圈3的外球形表面32传递到保持架5的内球形表面52，以推动滚珠4。即，内圈3、保持架5以及滚珠4是子单元，它们同时沿同一轴向方向移动，可能不吸收在怠速过程中由车辆产生的怠速振动，但可能将上述怠速振动传递到车辆本体。
发明内容
因此，本发明旨在解决上述发生在现有技术中的问题，并且本发明的目的是提供一种用于车辆的滑动球笼式等速万向节，其可以通过在内圈的外球形表面与保持架的内球形表面之间形成间隙来吸收在怠速过程中由车辆产生的怠速振动。
本发明的另一目的是提供一种用于车辆的滑动球笼式等速万向节，其可以通过改变保持架的内球形表面和内圈的外球形表面的构造来附加地确保轴向间隙容差。
根据本发明的一方面，提供一种用于车辆的滑动球笼式等速万向节，其包括接收来自发动机的转动动力并转动的轴、安装在轴的一端处并且具有形成在其中的槽的外圈、安装在外圈中的内圈、用于将外圈的转动动力传递到内圈的多个滚珠、以及用于支撑滚珠的保持架，其中，内圈的外球形表面的半径中心形成在与保持架的内球形表面的半径中心不同的位置处。
内圈的外球形表面可以分成具有不同半径的两部分。
内圈的外球形表面的两部分的半径可以等于保持架的内球形表面的半径。
内圈的外球形表面的两部分的半径中心可以形成在从保持架的内球形表面的半径中心沿轴向移离的位置处。
内圈的外球形表面的两部分的半径可以小于保持架的内球形表面的半径。
内圈的外球形表面的两部分的半径中心可以形成在从保持架的内球形表面的半径中心沿轴向和沿径向移离的位置处。
内圈的外球形表面的两部分中的一个的半径可以小于保持架的内球形表面的半径，而内圈的外球形表面的两部分中的另一个的半径可以等于保持架的内球形表面的半径。
内圈的外球形表面的两部分的半径中心可以形成在从保持架的内球形表面的半径中心沿轴向移离的位置处，并且内圈的外球形表面的两部分中的一个的半径中心可以形成在从保持架的内球形表面的半径中心沿径向移离的位置处。
内圈的外球形表面可以具有小于保持架的内球形表面的半径的半径。
内圈的外球形表面可以具有半径，并且在内圈的外球形表面的相对端部处可以形成锥角。
内圈的外球形表面的半径可以小于保持架的内球形表面的半径。
内圈的外球形表面的半径中心可以形成在从保持架的内球形表面的半径中心沿轴向移离的位置处。
如上所述，在根据本发明的用于车辆的滑动球笼式等速万向节中，可以通过在内圈的外球形表面与保持架的内球形表面之间形成间隙，而吸收由车辆产生的怠速振动。
本发明的另外方面和/或优点将在下面的说明中部分地阐释，部分地将从该说明中显见，或可以通过实践本发明而获知。
附图说明
从以下结合附图的详细说明中将更清楚本发明的目的、特征和优点，其中：
图1是用于车辆的常规滑动球笼式等速万向节的横截面视图；
图2是示出根据本发明第一实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图；
图3是示出在轴向运动过程中的根据本发明第一实施方式的所示用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图；
图4是示出当万向节铰接时根据本发明第一实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图；
图5是示出根据本发明第二实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图；
图6是示出根据本发明第三实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图；
图7是示出根据本发明第四实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图；以及
图8是示出根据本发明第五实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图。
具体实施方式
在下文中，将借助于本发明的若干个示例性或优选的实施方式并参照附图说明本发明的一优选实施方式。在研读下面的详细说明时和在参照附图时也将清楚本发明的其他优点和特征。
但是，这些实施方式的以下说明主要用于例示本发明的原理和示例性结构，而本发明并不具体局限于这些示例性实施方式。因此，本领域的普通技术人员能够理解或认识到，可以不脱离本发明的主旨和范围而对本发明做出各种修改、更换及其等同替代。
图2是示出根据本发明第一实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图；图3是示出在轴向运动过程中的根据本发明第一实施方式的所示用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图；以及图4是示出当万向节铰接时根据本发明第一实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图。
如图2至图4所示，根据本发明第一实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节包括接收来自发动机的转动动力并转动的轴(未示出)、安装在轴的一端处并且具有形成在其中的槽的外圈(未示出)、安装在外圈中的内圈3a、用于将外圈的转动动力传递到内圈3a的多个滚珠4a、以及用于支撑滚珠4的保持架5a。在此，内圈3a的外球形表面分成分别具有半径Ri1a和Ri2a的两部分B21a和B22a，并且两部分B21a和B22a的半径Ri1a和Ri2a的中心O2a和O1a与保持架5a的内球形表面C2a的半径Rca的中心Oa沿轴向间隔开距离f2a和f1a。
半径Rca、Ri1a和Ri2a彼此基本相等。
保持架5a的内球形表面C2a的半径Rca的中心Oa与参考线Wa间隔开预定的偏移距离。
在保持架5a的内球形表面C2a与内圈3a的外球形表面B21a和B22a之间形成轴向间隙Z1a和Z2a。
滚珠4a定位在参考线Wa上，以由保持架5a的研磨表面C3a约束。
图5是示出根据本发明第二实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图。
如图5所示，根据本发明第二实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节包括接收来自发动机的转动动力并转动的轴(未示出)、安装在轴的一端处并且具有形成在其中的槽的外圈(未示出)、安装在外圈中的内圈3b、用于将外圈的转动动力传递到内圈3b的多个滚珠(未示出)、以及用于支撑滚珠的保持架5b。在此，内圈3b的外球形表面具有两部分B21b和B22b，两部分B21b和B22b分别具有半径Ri1b和Ri2b，并且半径Ri1b和Ri2b的中心O2b和O1b与保持架5b的内球形表面C2b的半径Rcb的中心Ob沿轴向间隔开距离f2b和f1b，并且与保持架5b的内球形表面C2b的半径Rcb的中心Ob沿径向间隔开距离f4b和f3b。
半径Ri1b和Ri2b小于保持架5b的内球形表面C2b的半径Rcb。
保持架5b的内球形表面C2b的半径Rcb的中心Ob与参考线Wb间隔开预定的偏移距离。
在保持架5b的内球形表面C2b与内圈3b的外球形表面B21b和B22b之间形成轴向间隙Z1b和Z2b。
滚珠定位在参考线Wb上，然后由保持架5b的研磨表面C3b约束。
图6是示出根据本发明第三实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图。
如图6所示，根据本发明第三实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节包括接收来自发动机的转动动力并转动的轴(未示出)、安装在轴的一端处并且具有形成在其中的槽的外圈(未示出)、安装在外圈中的内圈3c、用于将外圈的转动动力传递到内圈3c的多个滚珠(未示出)、以及用于支撑滚珠的保持架5c。在此，内圈3c的外球形表面具有两部分B21c和B22c，两部分B21c和B22c分别具有半径Ri1c和Ri2c，并且半径Ri1c和Ri2c的中心O2c和O1c与保持架5c的内球形表面C2c的半径Rcc的中心Oc沿轴向间隔开距离f2c和f1c，并且中心O2c与保持架5c的内球形表面C2c的半径Rcc的中心Oc沿径向间隔开距离f3c。
半径Ri1c小于保持架5c的内球形表面C2c的半径Rcc，而半径Ri2c和半径Rcc彼此基本相等。
保持架5c的内球形表面C2c的半径Rcc的中心Oc与参考线Wc间隔开预定的偏移距离。
在保持架5c的内球形表面C2c与内圈3c的外球形表面B21c和B22c之间形成轴向间隙Z1c和Z2c。
滚珠定位在参考线Wc上，然后由保持架5c的研磨表面C3c约束。
图7是示出根据本发明第四实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图。
如图7所示，根据本发明第四实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节包括接收来自发动机的转动动力并转动的轴(未示出)、安装在轴的一端处并且具有形成在其中的槽的外圈(未示出)、安装在外圈中的内圈3d、用于将外圈的转动动力传递到内圈3d的多个滚珠(未示出)、以及用于支撑滚珠的保持架5d。在此，内圈3d的外球形表面B2d具有半径Rid，并且半径Rid的中心O1d与保持架5d的内球形表面C2d的半径Rcd的中心Od沿径向间隔开距离fd。
半径Rid小于保持架5d的内球形表面C2d的半径Rcd。
保持架5d的内球形表面C2d的半径Rcd的中心Od与参考线Wd间隔开预定的偏移距离。
在保持架5d的内球形表面C2d与内圈3d的外球形表面B2d之间形成轴向间隙Z1d和Z2d。
滚珠定位在参考线Wd上，然后由保持架5d的研磨表面C3d约束。
图8是示出根据本发明第五实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节的主要部件的横截面视图。
如图8所示，根据本发明第五实施方式的用于车辆的滑动球笼式等速万向节包括接收来自发动机的转动动力并转动的轴(未示出)、安装在轴的一端处并且具有形成在其中的槽的外圈(未示出)、安装在外圈中的内圈3e、用于将外圈的转动动力传递到内圈3e的多个滚珠(未示出)、以及用于支撑滚珠的保持架5e。在此，内圈3e的外球形表面B2e具有半径Rie，锥角(α)形成在内圈3e的外球形表面B2e的相对端部处，并且半径Rie的中心O1e与保持架5e的内球形表面C2e的半径Rce的中心Oe沿径向间隔开距离fe。
半径Rie小于保持架5e的内球形表面C2e的半径Rce。
保持架5e的内球形表面C2e的半径Rce的中心Oe与参考线We间隔开预定的偏移距离。
在保持架5e的内球形表面C2e与内圈3e的外球形表面B2e之间形成轴向间隙Z1e和Z2e。
滚珠定位在参考线We上，然后由保持架5e的研磨表面C3e约束。
根据本发明的五个实施方式的上述滑动球笼式等速万向节的操作如下。
当从发动机(未示出)输出的转动动力通过传动装置(未示出)传递到轴、然后通过外圈和滚珠传递到内圈3a、3b、3c、3d或3e时，车轮(未示出)转动。
滚珠由保持架5a、5b、5c、5d、5e的研磨表面C3a、C3b、C3c、C3d、C3c约束，并且还在外圈的轨道槽与内圈3a、3b、3c、3d、3e的轨道槽B1a、B1b、B2c、B1d或B1c之间被约束，以传递转动扭矩。在此情况下，保持架5a、5b、5c、5d、5e的内球形表面C2a、C2b、C2c、C2d、C2e约束内圈3a、3b、3c、3d、3e的外球形表面B21a、B22a、B21b、B22b、B21c、B22c、B21d、B22d、B21e、B22e，而保持架5a、5b、5c、5d、5e的研磨表面C3a、C3b、C3c、C3d、C3e约束滚珠，由此能够实现轴向滑动和铰接万向节运动。当万向节铰接时，保持架5a、5b、5c、5d、5e和滚珠定位在操作角的二等分线上，由此能够实现等速运动。
因此，当滚珠在外圈的轨道槽中以滑动方式移动时，万向节被铰接，以跟随车辆的移动。
虽然已经在上面详细说明了本发明的示例性实施方式，但应该理解，本领域普通技术人员可以想到的对本文说明的基本发明性概念的许多变型和修改，仍将落在如由所述权利要求限定的本发明的示例性实施方式的主旨和范围内。

Claims (10)

1.一种用于车辆的滑动球笼式等速万向节，包括：
轴，所述轴接收来自发动机的转动动力并转动；
外圈，所述外圈安装在所述轴的一端处并具有形成在其中的槽；
内圈，所述内圈安装在所述外圈中；
多个滚珠，所述多个滚珠用于将所述外圈的转动动力传递到所述内圈；以及
保持架，所述保持架绕中心轴线设置，并具有与所述内圈以表面连接方式配合的内球形表面，以及从所述内球形表面延伸进所述保持架以用于支撑和容纳所述滚珠中的至少一个的至少一个开口，所述内球形表面沿着在沿所述中心轴线延伸的横截面内的整个所述开口限定连续拱形部分；
其中，所述内圈的外球形表面的半径中心形成在与所述保持架的内球形表面的半径中心不同的位置处，以及
其中，所述内圈的外球形表面分成具有大小不同的半径的两部分。
2.如权利要求1所述的滑动球笼式等速万向节，其中，所述内圈的外球形表面的两部分的半径中心形成在从所述保持架的内球形表面的半径中心沿轴向移离的位置处。
3.如权利要求1所述的滑动球笼式等速万向节，其中，所述内圈的外球形表面的两部分的半径小于所述保持架的内球形表面的半径。
4.如权利要求1所述的滑动球笼式等速万向节，其中，所述内圈的外球形表面的两部分的半径中心形成在从所述保持架的内球形表面的半径中心沿轴向和沿径向移离的位置处。
5.如权利要求1所述的滑动球笼式等速万向节，其中，所述内圈的外球形表面的两部分中的一个的半径小于所述保持架的内球形表面的半径，而所述内圈的外球形表面的两部分中的另一个的半径等于所述保持架的内球形表面的半径。
6.如权利要求1所述的滑动球笼式等速万向节，其中，所述内圈的外球形表面的两部分的半径中心形成在从所述保持架的内球形表面的半径中心沿轴向移离的位置处，并且所述内圈的外球形表面的两部分中的一个的半径中心形成在从所述保持架的内球形表面的半径中心沿径向移离的位置处。
7.如权利要求1所述的滑动球笼式等速万向节，其中，所述内圈的外球形表面具有小于所述保持架的内球形表面的半径的半径。
8.如权利要求7所述的滑动球笼式等速万向节，其中，所述内圈的外球形表面具有半径，并且在所述内圈的外球形表面的相对端部处形成锥角。
9.如权利要求8所述的滑动球笼式等速万向节，其中，所述内圈的外球形表面的半径小于所述保持架的内球形表面的半径。
10.如权利要求1所述的滑动球笼式等速万向节，其中，所述内圈的外球形表面的半径中心形成在从所述保持架的内球形表面的半径中心沿轴向移离的位置处。
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