CN102985714B - 固定式等速万向节 - Google Patents

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Abstract

球导引轨道包括设有不同沟槽构造并具有两个、更多个或差异中心偏移量的第一轨道和第二轨道，且当万向节铰接以组装时，较小偏移量应用到具有相对较大球运动的轨道，且较大偏移量应用到具有相对较小球运动的轨道。

Description

固定式等速万向节
技术领域
本发明涉及一种等速万向节，更特别地涉及一种用于传动系统的固定式等速万向节，其典型地用在例如用于以相对较大操作角在各转轴之间传递转动扭矩的汽车的传动轴中。
背景技术
典型地用在车辆的用于传递转动扭矩的传动系统中的等速万向节典型地分类成固定式万向节和可轴向移动式万向节，固定式万向节仅容许各轴之间的角位移，可轴向移动式万向节容许各轴之间的角位移和轴向位移两者。与可轴向移动式万向节相比，需要固定式等速万向节以诸如45°或更大的等相对较大的操作角操作。
图1图示作为球笼式等速万向节（下文称作球笼式万向节）已知的传统固定式等速万向节。这种万向节包括外座圈11和内座圈12，外座圈11具有形成有多个（即六个）外部球沟槽111的球形内部空间，内座圈12具有多个（即六个）对应的内部球沟槽121。多个（即六个）扭矩传递球13被容置和导引在由外部球沟槽111及其对应的内部球沟槽121以及保持架14所限定的相应轨道内，保持架14具有多个（即六个）保持架窗孔141以将多个球13保持在同一平面内。
在球笼式万向节中，外座圈11和内座圈12的球导引沟槽111和121各自具有以一定半径弯曲的接触曲面，外部球导引沟槽111和内部球导引沟槽121的中心C’和C’’分别相对于外座圈11和内座圈12的球形万向节中心C0沿相反方向偏移相同距离f。外部球沟槽111和内部球沟槽121的中心偏移量f用来在外部万向节和内部万向节彼此铰接在一起时保持等速特性并容纳球13的平稳运动。漏斗角（funnel angle）θf限定为当万向节位于特定万向节操作角时在外部球沟槽111中的球接触点处的切线与内部球沟槽121中的球接触点处的切线之间的夹角。漏斗角θf典型地由球的节圆半径（PCR）与外部球沟槽111和内部球沟槽121的中心偏移量f决定。当在存在漏斗角θf情况下将球13压入沟槽111和121内时，随之产生的轴向力F施加到球上，并因此作为接触力而抵压保持架14。因此，中心偏移量f和漏斗角θf的选择成为用于决定万向节的强度和耐久性的重要因素。
图2图示球笼式万向节在操作角θ处的漏斗角θf。在这种结构中，上部球13u和下部球13w的漏斗角θf相同，且漏斗角θf在万向节操作角θ内恒定。图3图示典型球笼式万向节中的各沟槽的球接触力F的方向。力F1、F2、F3和F4具有相同方向，且总的球接触力计算为这些力之和。
图4图示保持架14的典型形状，保持架14具有多个保持架窗孔141，这些保持架窗孔141在共同平面内对齐以将球13保持在同一平面内。一般而言，固定式万向节中的保持架14的强度或耐久性由连接板区域142（即两个相邻保持架窗孔CW之间的结构区域）上的压力决定，其中连接板压力定义为每连接板区域142的球接触力F（由于漏斗角θf而存在）。另外，保持架连接板区域142由保持架窗孔CW的宽度决定，保持架窗孔CW的宽度设计为具有在组装（在最小组装角θa存在的情况下）过程中以及也在操作（在万向节的最大操作角存在的情况下）中能覆盖整个球运动范围的尺寸。因此，需要通过选择合适的中心偏移量f而最优化漏斗角θf和球运动，以改善保持架14的强度和耐久性。
图5图示多个万向节铰接以组装在一起时的状态。在典型固定式万向节中，因为操作角θ设计为具有小于组装角θa的角度，所以当球13组装到万向节时最大球运动发生。最小组装角θa限定为当特定球半径DB小于保持架窗孔141的边缘和外部球沟槽111的外边缘之间的容隙1时的角度。因此，为了减小最小组装角θa，从万向节中心线L0到外部球沟槽111边缘的距离Dz需要增大，因此导致不利地增加外座圈11和万向节的尺寸。
图6图示当万向节处于最小组装角θa时的球的运动（Mw）。在万向节角存在的情况下，根据特定沟槽相对于铰接的中性（基准）面PA的角位置，各球13呈现位于保持架14内不同角位置。在该附图中，如果最小组装角θa增加，则最大球运动MW也增加，因此，保持架窗孔141必须也具有增大的宽度CW以获得球13和保持架连接板142的相应侧面之间的最小容隙δ2，这使得连接板区域142减小，这又引起保持架14的强度劣化。
如上所述，因为传统的固定式万向节对于保持架设计具有上述限制，因此难于增大保持架连接板区域142的厚度以提高在操作过程中受到重复压力的保持架的机械强度，且因此限制以紧凑尺寸设计万向节的能力。进而，因为传统设计要求由必需最小组装角θa限定的最小窗孔尺寸，所以如果传统万向节结构应用于具有比传统六球型万向节还多的球的多球式万向节，则连接板保持架（以及因此万向节）的体积成比例地增大。因此，因为万向节的尺寸典型地受限以不增加汽车的体积和重量，所以传统万向节设计不利于应用于具有诸如8个或10个球等多于6个的球的固定式万向节。
发明内容
技术问题
因此，鉴于与传统万向节相关的缺陷和缺点，本发明涉及一种固定式等速万向节，其具有可靠构造、增强的合适强度和耐久性。
本发明也致力于提供一种用于固定式等速万向节的改进结构和构造，其可有效地应用于当前传统车辆中广泛使用的六球型万向节，也可有效地应用于可包括很多扭矩传递球的八球和十球型等更多高能效的万向节。本发明也致力于为固定式等速万向节提供新颖和改进的结构，其还可为球保持架（特别为保持架的连接板部分）提供合适和足够的强度和耐久性，球保持架典型地由于通过将多个球（即六个或更多个）容置在保持架窗孔中以在万向节轴之间传递转动扭矩而使高应力重复施加在特别是保持架窗孔上，而易于损坏。
技术方案
如以上简短公开的，鉴于保持架强度或耐久性，诸如球笼式万向节的传统万向节的结构具有上述以及其它缺点和缺陷。为了解决这种传统万向节的缺点和缺陷，本发明认识到，通过借助于减小保持架中的最大球运动而最优地增大保持架连接板区域，可实现用于改善保持架强度和耐久性的一个有效方法。为了实现这些目的，本发明使球沟槽形状具有差异（例如，两个或多个）偏移量构造，所述差异偏移量构造具有关于球沟槽角位置而不同的偏移量，其可实现减小所设计的万向节组装角处的最大球运动，并因此增大保持架的连接板区域。
如下文详细描述的，本发明提供被构造为减小保持架中的最大球运动的沟槽形状中的差异（两个或更多个）偏移量。在这种应用中，差异偏移量限定为根据外座圈和内座圈中的特定球沟槽的角位置而应用不同偏移量，优选地，通过将较小偏移量应用到具有较大球运动的轨道沟槽并将较大偏移量应用到具有较小球运动的轨道沟槽，而应用不同偏移量。最大球运动限定为当万向节铰接直到它达到万向节的最小组装角时的球的最大运动，其中球运动受中心偏移量影响。并且，当万向节在最小组装角铰接时，各保持架中的球运动根据特定球沟槽相对于铰接的中性（基准）轴的角位置而改变。例如，在具有六球的固定式万向节中，如果万向节铰接以组装，则位于铰接的中性（基准）轴（例如，图6中的平面PA）处的两个球不移动，但其余四球各自移动一定距离，该距离根据保持架窗孔内的球相对于铰接的中性轴或基准轴的相对角位置而变化。因此，根据本发明，如果较小偏移量应用于具有较大球运动的沟槽且较大偏移量应用于具有较小球运动的沟槽，则最大球运动（当万向节铰接为最小组装角时的球的最大运动，如上文限定的）可减小，而操作特性无任何劣化。
因此，在具有差异偏移量的本发明中，当最大球运动有效减小时，保持架窗孔的尺寸减小，且保持架连接板区域的厚度可与最大球运动的减小量成比例地增大。因此，本发明的固定式万向节可为保持架提供优于未应用本发明的差异偏移量概念的传统万向节的增强强度。
根据本发明一方面，一种固定式等速万向节包括：外座圈，所述外座圈具有内球形表面和在所述外座圈的内球形表面内沿轴向形成的多个导引沟槽，各导引沟槽在其纵向剖面内具有圆形形状；内座圈，所述内座圈具有外球形表面和在所述内座圈的外球形表面内沿轴向形成的多个导引沟槽，各导引沟槽在其纵向剖面内具有圆形形状，所述外座圈的所述导引沟槽和所述内座圈的所述导引沟槽一起形成绕所述万向节的周向设置的多个球导引轨道；多个球，所述多个球设置在所述球导引轨道内；以及保持架，所述保持架安装在所述外座圈的内球形表面与所述内座圈的外球形表面之间，所述保持架具有多个窗孔，用于将球保持在所述窗孔内；
其中，所述多个球导引轨道包括不同沟槽构造，所述不同沟槽构造具有两个、更多个或差异中心偏移量，且当所述万向节铰接以组装时，较小偏移量应用到具有相对较大球运动的轨道，并且较大偏移量应用到具有相对较小球运动的轨道。
根据本发明另一方面，一种固定式等速万向节包括：外座圈，所述外座圈具有内球形表面和在所述外座圈的内球形表面内沿轴向形成的多个导引沟槽；内座圈，所述内座圈具有外球形表面和在所述内座圈的外球形表面内沿轴向形成的多个导引沟槽，所述外座圈的所述导引沟槽和所述内座圈的所述导引沟槽一起形成绕所述万向节的周向设置的多个球导引轨道；多个球，所述多个球设置在所述球导引轨道内；以及保持架，所述保持架安装在所述外座圈的内球形表面与所述内座圈的外球形表面之间，所述保持架具有多个窗孔，用于将球保持在所述窗孔内；
其中，所述多个球导引轨道具有不同沟槽构造，包括具有第一沟槽构造的第一轨道和具有第二沟槽构造的第二轨道；
其中，所述第一轨道的沟槽构造的特征在于：所述外座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第一圆形形状；所述内座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第二圆形形状；所述第一圆形形状的中心和所述第二圆形形状的中心位于从所述万向节的万向节中心线分别移离第一偏移距离的相对两侧处；
其中，所述第二轨道的沟槽构造的特征在于：所述外座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第一圆形形状；所述内座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第二圆形形状；所述第一圆形形状的中心和所述第二圆形形状的中心位于从所述万向节的万向节中心线分别移离第二偏移距离的相对两侧处，所述第二偏移距离小于所述第一轨道的第一偏移距离；
其中，当所述万向节铰接以组装时，具有较大偏移距离的所述第一轨道位于具有相对较小球运动的轨道处；且当所述万向节铰接以组装时，具有较小偏移距离的所述第二轨道位于具有相对较大球运动的轨道处。
根据本发明一个优选实施方式，所述万向节包括六个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，具有较小偏移量的轨道分别应用到位于120度和240度的两个轨道或者位于60度、120度、240度和300度的四个轨道，除了在该权利要求中所标明的上述轨道的其余轨道具有较大偏移量。
根据本发明另一优选实施方式，所述万向节包括八个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，具有较小偏移量的轨道分别应用到位于135度和225度的两个轨道处或者位于45度、135度、225度和315度的四个轨道，除了在该权利要求中所标明的上述轨道的其余轨道具有较大偏移量。
根据本发明另一优选实施方式，万向节包括十个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，具有较小偏移量的轨道分别应用到位于144度和216度的两个轨道或者位于36度、144度、216度和324度的四个轨道，除了在该权利要求中所标明的上述轨道的其余轨道具有较大偏移量。
根据本发明另一优选实施方式，球导引轨道还可包括具有第三沟槽构造的第三轨道；其中，所述第三轨道的沟槽构造的特征在于：所述外座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第一圆形形状；所述内座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第二圆形形状；所述第一圆形形状的中心和所述第二圆形形状的中心位于从所述万向节的万向节中心线分别移离第三偏移距离的相对两侧处，所述第三偏移距离具有介于所述第一轨道的第一偏移距离和所述第二轨道的第二偏移距离之间的尺寸。当万向节铰接以组装时，具有中间偏移量的第三轨道通常可应用于具有大致中间量的球运动的轨道。
附图说明
从以下描述中公开和附图所示的本发明的当前优选实施方式中将更清楚本发明的上述以及其它目的、特征和优点，其中：
图1至3是图示作为球笼式万向节已知的传统固定式等速万向节的横剖视图；
图4图示具有用于将六个球保持于其内的六个窗孔的球保持架的典型形状；
图5是图示在万向节铰接以组装时的状态的横剖视图；
图6是图示六球型万向节的保持架中的球的运动的横剖视图；
图7是图示在万向节以最小万向节组装角铰接的情况下六球型固定式等速万向节中的各球的运动的横剖视图；
图8是根据本发明一个优选实施方式图示差异偏移量（即双偏移量）应用于六球型万向节的应用的右视图；
图9是根据本发明另一优选实施方式图示差异偏移量（即双偏移量）应用于六球型万向节的应用的右视图；
图10是沿图8的长线E-E所剖得的横剖视图，图示根据本发明一个优选实施方式的差异偏移量（即双偏移量）的应用；
图11是根据本发明另一优选实施方式图示差异偏移量（即三个或更多偏移量）应用于六球型万向节的应用的右视图；
图12是根据本发明另一优选实施方式图示差异偏移量（即双偏移量）应用于六球型万向节的应用的右视图；
图13是根据本发明一个优选实施方式图示差异偏移量（即双偏移量）应用于八球型万向节的应用的右视图；
图14是根据本发明另一优选实施方式图示差异偏移量（即双偏移量）应用于八球型万向节的应用的右视图；
图15是根据本发明另一优选实施方式图示差异偏移量（即三个偏移量）应用于八球型万向节的应用的右视图；
图16是根据本发明一个优选实施方式图示差异偏移量（即双偏移量）应用于十球型万向节的应用的右视图；
图17是根据本发明另一优选实施方式图示差异偏移量（即双偏移量）应用于十球型万向节的应用的右视图；以及
图18是根据本发明另一优选实施方式图示差异偏移量（即三个偏移量）应用于十球型万向节的应用的右视图。
具体实施方式
参见附图，本文将列举本发明的示例并关联本发明的若干示例性或优选实施方式更详细地描述本发明的固定式等速万向节。然而，这些实施方式的以下描述主要用于例示固定式等速万向节的原理和示例性或当前优选的构造，本发明并不具体受限于所公开的这些示例性或优选的实施方式。因此，本领域技术人员可了解或认识到在不脱离本发明的主旨和范围的情况下可进行多种修改和替代。
在以下公开内容中，为了简明起见，相同或大体相似的部件或部分用相同参考标号标示。参见图7至18，在此描述本发明的优选实施方式，其中万向节提供沟槽形状中的差异偏移量（即两个、三个以及更多个偏移量）以减小保持架中的最大球运动。
图7图示当万向节铰接为最小万向节组装角θa以组装时的六球型万向节内的球的运动，其中位于特定保持架窗孔CW内的球的位置根据球相对于中性或基准轴PA的角位置而改变。一般而言，最小万向节组装角θa设计为具有比最大操作角（操作过程中万向节的最大铰接角）大的角。因此，当万向节处于比最大操作角θ大的最小万向节组装角θa时，保持架窗孔141中的最大球运动发生。因此，如下文进一步细节所描述的，本发明关注于通过根据特定轨道的角位置而对轨道沟槽有效应用差异偏移量，从而减小最大球运动。
当六球型万向节铰接为一角度时，位于中性或基准铰接面PA内的两个球B1和B4不移动，但其余四个球B2、B3、B5和B6在保持架窗孔CW内具有沿旋转方向或角方向的运动。球B2、B3、B5和B6分别具有M2、M3、M5和M6的运动，且M2等于M6，M3等于M5。在具有六个球的万向节中，M3和M5比M2和M6略大。因此，用于覆盖最大球运动的保持架窗孔CW的最佳宽度将由距离M3和M5确定。在此，特别注意，该最大球运动（M3，M5）仅在具有铰接角θa的组装工艺过程中发生，而非在具有铰接角的普通操作条件下发生。
因此，如果减小两个球B3和B5（或替代地，四个球B2、B3、B5和B6）的球运动，则可在组装工艺过程中以及操作中，在球13与保持架连接板142之间无任何干涉的情况下减小最大球运动。一般而言，球运动受到万向节角和中心偏移量f的影响。如果中心偏移量f减小，则球运动也可减小。然而，如果中心偏移量f减小，则它导致限制万向节的铰接角。因此，本发明通过将较大偏移量应用于设有具有较小运动的球的沟槽（例如位置B1和B4）和将较小偏移量应用于设有具有较大运动的球的沟槽（例如位置B2、B3、B5和B6），而提供轨道沟槽中的差异偏移量构造，以减小最大球运动。借助于这种差异偏移量沟槽构造，具有较小偏移量的沟槽作用为减小最大球运动，而具有较大偏移量的沟槽作用为保持与球的平稳铰接。
图8图示根据本发明一个优选实施方式将差异偏移量（即双偏移量）沟槽应用于六球型万向节的应用。图9图示根据本发明另一优选实施方式将差异偏移量沟槽应用于六球型万向节的应用。在六球型万向节中，当万向节以最小万向节组装角θa铰接时，最大球运动发生在位置B3和B5。B2和B6的球运动比B3和B5的球运动略小，由于B1和B4位于中性位置，故B1和B4的球运动不发生。因此，如果如图8所示较小偏移量沟槽应用于B3和B5且较大偏移量沟槽应用于B1、B2、B4和B6，或者替代地，如果如图9所示较小偏移量沟槽应用于B2、B3、B5和B6且较大偏移量沟槽应用于B1和B4，则可减小最大球运动，且保持架连接板142的厚度以及保持架连接板142的强度可有效增大。
图10图示图8的剖面E-E的沟槽构造，其包括该沟槽结构中的两个差异偏移量，即较大偏移量OL和较小偏移量OS。在该附图中，上沟槽表示具有较大偏移量OL的沟槽，下沟槽表示具有较小偏移量OS的沟槽。
参见图10，进一步详述本发明的结构和轨道沟槽。该固定式万向节具有外座圈11和内座圈12，外座圈11具有形成有多个（例如，该实施方式中的六个）外部球沟槽111的球形内部空间，内座圈12具有多个（例如六个）对应的上球沟槽121。多个（例如六个）扭矩传递球13（仅示出位于B1位置的球13u和位于B3位置的下部球13w）被容置和导引在由外部球沟槽111及其对应的内部（或上部）球沟槽121以及保持架14所限定的相应轨道内，保持架14具有多个（例如六个）保持架窗孔141以将多个球13保持在同一平面内。
在所有轨道中，沟槽构造包括的共同特征是，外座圈11和内座圈12的球导引沟槽111和121各自具有以一定半径弯曲的接触曲面，这与上文关联图1描述的传统球笼式万向节相似。
然而，在位于B1、B2、B4和B6处的轨道（即具有较小球运动的轨道）中，外部导引沟槽111和内部导引沟槽121分别在C1和C2处具有其中心，它们相对于外座圈11和内座圈12的球形万向节中心C0沿相反方向偏移距离OL。在位于B3和B5处的轨道（即具有较大球运动的轨道）中，外部导引沟槽111和内部导引沟槽121分别在C3和C4处具有其中心，且它们相对于外座圈11和内座圈12的球形万向节中心C0沿相反方向偏移距离OS（其小于OL）。以此方式，通过将较小偏移量应用于具有较大球运动的轨道沟槽并将较大偏移量应用于具有较小球运动的轨道沟槽，本发明的实施方式提供根据特定轨道的角位置而定的差异偏移量（即双偏移）。因此，与诸如球笼式万向节的传统万向节以及其它种类的非差异偏移量的万向节相比，保持架中的球的最大运动可减小，且保持架连接板142的厚度可增大。
借助于上述的差异偏移量，本发明的万向节可在外部万向节和内部万向节彼此铰接时有效地提供等速特性并容纳球13的平稳运动。
图11图示根据本发明另一优选实施方式将差异偏移量（即三个偏移量）应用于六球型万向节的应用。在这种替代性的六球型万向节实施方式中，通过将最小偏移量沟槽（OS）应用于发生最大球运动的B3和B5，且将中间偏移量的沟槽（OM）应用于发生中间球运动的B2和B6，以及将最大偏移量沟槽（OL）应用于发生最小球运动的B1和B4，而应用三个不同偏移量以更有效地控制和优化保持架连接板142的厚度。以此方式，位于各球之间的保持架连接板142的相应厚度可进一步被优化，由此与上述应用双偏移量的图8和9的前述实施方式相比增加了保持架连接板142的平均厚度。
图12图示本发明的六球型万向节的另一替代性实施方式，其中以不同方式将差异偏移量（即双偏移量）应用于六球型万向节的沟槽。在这种实施方式中，较大偏移量（OL）应用于发生中间和最小球运动的B2和B6以及B4，较小偏移量（OS）应用于B3和B5（发生最大球运动之处）以及B1（虽然它具有最小球运动）。在这种实施方式中，各球之间的保持架连接板142的相应厚度与图8、9和11的前述实施方式相比未被很好地优化。然而，通过应用差异偏移量，这种实施方式与球笼式万向节以及其它种类的非差异偏移量万向节相比，可增加保持架连接板142的平均厚度。此外，通过一个接一个交替地设置较大偏移量和较小偏移量，与具有规则沟槽结合形式的图8、9和11的前述实施方式相比，可更容易和更高效地制造万向节的沟槽形状。
图13和14图示用于将差异的（例如两个）偏移量沟槽构造应用于八球型万向节的两个示例。在八球型万向节中，当万向节以最小万向节组装角θa铰接时，最大球运动发生在B4和B6处。B2和B8的球运动比B4和B6的球运动略小，B1、B3、B5和B7的球运动不发生。因此，如果如图13所示将较小偏移量沟槽应用于B4和B6且较大偏移量沟槽应用于B1、B2、B3、B5、B7和B8，或替代地，如果如图14所示较小偏移量沟槽应用于B2、B4、B6和B8且较大偏移量沟槽应用于B1、B3、B5和B7，则最大球运动可减小，且保持架连接板142的厚度及其强度可有效地增大。
图15图示根据本发明另一优选实施方式将差异偏移量（即三个偏移量）沟槽应用于八球型万向节的应用。在这种替代性实施方式中，通过将最小偏移量沟槽（OS）应用于发生最大球运动的B4和B6、将中间偏移量沟槽（OM）应用于发生中间球运动的B2和B8、以及将最大偏移量沟槽（OL）应用于发生最小球运动的B1、B3、B5和B7，而将三个不同偏移量应用于八球型万向节，以更有效地控制和优化保持架连接板142的厚度。以此方式，可进一步优化位于各球之间的保持架连接板142的相应厚度，由此与上述应用双偏移量的图13和14的前述实施方式相比增加了保持架连接板142的厚度。
图16和17图示用于将两个或差异偏移量沟槽构造应用于十球型万向节的另外两个示例。在十球型万向节中，当万向节以最小万向节组装角θa铰接时，最大球运动发生在B5和B7处。B2和B10的球运动比B5和B7的球运动略小，B3、B4、B8和B9的球运动与B5和B7的球运动相比非常小，B1和B6的球运动不发生。因此，如果如图16所示较小偏移量沟槽应用于B5和B7且较大偏移量沟槽应用于B1、B2、B3、B4、B6、B8、B9和B10，或替代地，如果如图17所示较小偏移量沟槽应用于B2、B5、B7和B10且较大偏移量沟槽应用于B1、B3、B4、B6、B8和B9，则可减小最大球运动，且保持架连接板142的厚度以及保持架连接板142的强度可有效地增大。
图18图示根据本发明另一优选实施方式将差异偏移量（即三个偏移量）沟槽应用于十球型万向节的应用。在这种替代性实施方式中，通过将最小偏移量沟槽（OS）应用于发生最大球运动的B5和B7、将中间偏移量沟槽（OM）应用于发生中间球运动的B2和B10、以及将最大偏移量沟槽（OL）应用于发生最小或较小球运动的B1、B3、B4、B6、B8和B9，而将三个不同偏移量应用于十球型万向节以更有效地控制和优化保持架连接板142的厚度。以此方式，各球之间的保持架连接板142的相应厚度可进一步优化，由此与上述应用了双偏移量的图16和17的前述实施方式相比，增加了保持架连接板142的平均厚度。
以上关联了包括六球、八球和十球的万向节的若干实施方式描述了本发明。然而，本发明并不局限于此，而是可以与上述相同或相似方式，即，通过将两个、三个和/或更多个偏移量、或任何可能的差异偏移量组合形式应用于万向节的球沟槽，且在相关特定万向节中较小偏移量通常应用于具有相对较大球运动的沟槽且较大偏移量通常应用于具有相对较小球运动的沟槽，而应用于具有超过十个球的万向节。
如上所述，通过将发明性差异的（两个或更多个）偏移量构造用于万向节的轨道沟槽，本发明可在不牺牲强度和耐久性的情况下为固定式万向节提供可靠和有效的构造。此外，在沟槽设计中使用有效和优化的构造，本发明也可有效地应用于具有较多球——即从六个球到十个球或更多球——的固定式万向节。
如上所述，主要关联本发明的若干示例性实施方式描述了本发明的等速万向节。本发明的上述公开的实施方式仅是本发明的当前优选形式的代表例，用于例示而非限定。因此，本领域技术人员将了解或认识到在不脱离所附权利要求限定的本发明的主旨和范围的情况下可进行各种修改和替代。

Claims (20)

1.一种固定式等速万向节，包括：
外座圈，所述外座圈具有内球形表面和在所述外座圈的内球形表面内沿轴向形成的多个导引沟槽，各导引沟槽在其纵向剖面内具有圆形形状；
内座圈，所述内座圈具有外球形表面和在所述内座圈的外球形表面内沿轴向形成的多个导引沟槽，各导引沟槽在其纵向剖面内具有圆形形状，所述外座圈的所述导引沟槽和所述内座圈的所述导引沟槽一起形成绕所述万向节的周向设置的多个球导引轨道；
多个球，所述多个球设置在所述球导引轨道内；以及
保持架，所述保持架安装在所述外座圈的内球形表面与所述内座圈的外球形表面之间，所述保持架具有多个窗孔，用于将球保持在所述窗孔内；
其中，所述多个球导引轨道包括不同沟槽构造，所述不同沟槽构造具有多个或差异中心偏移量，且当所述万向节铰接以组装时，较小偏移量应用到具有相对较大球运动的轨道，并且较大偏移量应用到具有相对较小球运动的轨道。
2.如权利要求1所述的等速万向节，其中，所述万向节包括六个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，较小偏移量应用到位于120度和240度的两个轨道，其余四个位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道具有较大偏移量。
3.如权利要求1所述的等速万向节，其中，所述万向节包括六个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，较小偏移量应用到位于60度、120度、240度和300度的四个轨道，其余两个位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道具有较大偏移量。
4.如权利要求1所述的等速万向节，其中，所述万向节包括六个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，较小偏移量应用到位于120度和240度的两个轨道，中间偏移量应用到位于60度和300度的两个轨道，其余两个位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道具有较大偏移量。
5.如权利要求1所述的等速万向节，其中，所述万向节包括八个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，较小偏移量应用到位于135度和225度的两个轨道，其余六个位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道具有较大偏移量。
6.如权利要求1所述的等速万向节，其中，所述万向节包括八个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，较小偏移量应用到位于45度、135度、225度和315度的四个轨道，其余四个位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道具有较大偏移量。
7.如权利要求1所述的等速万向节，其中，所述万向节包括八个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，较小偏移量应用到位于135度和225度的两个轨道，中间偏移量应用到位于45度和315度的两个轨道，其余四个位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道具有较大偏移量。
8.如权利要求1所述的等速万向节，其中，所述万向节包括十个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，较小偏移量应用到位于144度和216度的两个轨道，其余八个位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道具有较大偏移量。
9.如权利要求1所述的等速万向节，其中，所述万向节包括十个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，较小偏移量应用到位于36度、144度、216度和324度的四个轨道，其余六个位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道具有较大偏移量。
10.如权利要求1所述的等速万向节，其中，所述万向节包括十个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，较小偏移量应用到位于144度和216度的两个轨道，中间偏移量应用到位于36度和324度的两个轨道，其余六个位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道具有较大偏移量。
11.如权利要求1所述的等速万向节，其中，所述万向节包括超过十个的球。
12.如权利要求1所述的等速万向节，其中，与不存在权利要求1中所限定的在其轨道内具有多个或差异中心偏移量的传统万向节相比，两个相邻窗孔之间的保持架连接板区域的厚度增加。
13.一种固定式等速万向节，包括：
外座圈，所述外座圈具有内球形表面和在所述外座圈的内球形表面内沿轴向形成的多个导引沟槽；
内座圈，所述内座圈具有外球形表面和在所述内座圈的外球形表面内沿轴向形成的多个导引沟槽，所述外座圈的所述导引沟槽和所述内座圈的所述导引沟槽一起形成绕所述万向节的周向设置的多个球导引轨道；
多个球，所述多个球设置在所述球导引轨道内；以及
保持架，所述保持架安装在所述外座圈的内球形表面与所述内座圈的外球形表面之间，所述保持架具有多个窗孔，用于将球保持在所述窗孔内；
其中，所述多个球导引轨道具有不同沟槽构造，包括具有第一沟槽构造的第一轨道和具有第二沟槽构造的第二轨道；
其中，所述第一轨道的沟槽构造的特征在于：所述外座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第一圆形形状；所述内座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第二圆形形状；所述第一圆形形状的中心和所述第二圆形形状的中心位于从所述万向节的万向节中心线分别移离第一偏移距离的相对两侧处；
其中，所述第二轨道的沟槽构造的特征在于：所述外座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第一圆形形状；所述内座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第二圆形形状；所述第一圆形形状的中心和所述第二圆形形状的中心位于从所述万向节的万向节中心线分别移离第二偏移距离的相对两侧处，所述第二偏移距离小于所述第一轨道的第一偏移距离；
其中，当所述万向节铰接以组装时，具有较大偏移距离的所述第一轨道位于具有相对较小球运动的轨道处；且当所述万向节铰接以组装时，具有较小偏移距离的所述第二轨道位于具有相对较大球运动的轨道处。
14.如权利要求13所述的等速万向节，其中，所述万向节包括六个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，具有较小偏移量的所述第二轨道分别应用到位于120度和240度的两个轨道或者位于60度、120度、240度和300度的四个轨道，且具有较大偏移量的所述第一轨道应用到其余的位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道。
15.如权利要求13所述的等速万向节，其中，所述球导引轨道还包括具有第三沟槽构造的第三轨道；
所述第三轨道的沟槽构造的特征在于：所述外座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第一圆形形状；所述内座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第二圆形形状；所述第一圆形形状的中心和所述第二圆形形状的中心位于从所述万向节的万向节中心线分别移离第三偏移距离的相对两侧处，所述第三偏移距离具有介于所述第一轨道的第一偏移距离和所述第二轨道的第二偏移距离之间的尺寸；以及
其中，所述万向节包括六个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，具有较小偏移量的所述第二轨道应用到位于120度和240度的两个轨道，且具有中间偏移量的所述第三轨道应用到位于60度和300度的两个轨道，且具有较大偏移量的所述第一轨道应用到其余的位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道。
16.如权利要求13所述的等速万向节，其中，所述万向节包括八个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，具有较小偏移量的所述第二轨道分别应用到位于135度和225度的两个轨道或者位于45度、135度、225度和315度的四个轨道，且具有较大偏移量的所述第一轨道应用到其余的位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道。
17.如权利要求13所述的等速万向节，其中，所述球导引轨道还包括具有第三沟槽构造的第三轨道；
所述第三轨道的沟槽构造的特征在于：所述外座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第一圆形形状；所述内座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第二圆形形状；所述第一圆形形状的中心和所述第二圆形形状的中心位于从所述万向节的万向节中心线分别移离第三偏移距离的相对两侧处，所述第三偏移距离具有介于所述第一轨道的第一偏移距离和所述第二轨道的第二偏移距离之间的尺寸；以及
其中，所述万向节包括八个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，具有较小偏移量的所述第二轨道应用到位于135度和225度的两个轨道，且具有中间偏移量的所述第三轨道应用到位于45度和315度的两个轨道，且具有较大偏移量的所述第一轨道应用到其余的位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道。
18.如权利要求13所述的等速万向节，其中，所述万向节包括十个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，具有较小偏移量的所述第二轨道分别应用到位于144度和216度的两个轨道或者位于36度、144度、216度和324度的四个轨道，且具有较大偏移量的所述第一轨道应用到其余的位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道。
19.如权利要求13所述的等速万向节，其中，所述球导引轨道还包括具有第三沟槽构造的第三轨道；
所述第三轨道的沟槽构造的特征在于：所述外座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第一圆形形状；所述内座圈的导引沟槽中的每一个成形为具有纵向剖面，所述纵向剖面包括具有中心的第二圆形形状；所述第一圆形形状的中心和所述第二圆形形状的中心位于从所述万向节的万向节中心线分别移离第三偏移距离的相对两侧处，所述第三偏移距离具有介于所述第一轨道的第一偏移距离和所述第二轨道的第二偏移距离之间的尺寸；以及
其中，所述万向节包括十个球，当在所述万向节铰接以组装时所述球的最接近所述外座圈底部的角位置限定为0度时，具有较小偏移量的所述第二轨道应用到位于144度和216度的两个轨道，且具有中间偏移量的所述第三轨道应用到位于36度和324度的两个轨道，且具有较大偏移量的所述第一轨道应用到其余的位于不同于在该权利要求中所限定的上述位置的位置的轨道。
20.如权利要求13所述的等速万向节，其中，所述万向节包括超过十个的球。
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