CN105276017B - 具有轴向的支承装置的万向节以及用于装配万向节的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有万向节十字轴和至少两个万向节叉形端的万向节，所述万向节十字轴具有四个相互背离的、圆柱形的轴颈，所述轴颈分别具有配备外壳面的万向节套筒，其中，至少一个万向节叉形端具有至少两个同轴的叉形端孔，分别用于容纳万向节十字轴的轴颈。万向节叉形端具有至少一个用于装配万向节十字轴的凹处，该凹处与叉形端孔相邻。至少一个圆柱形的外壳面具有与叉形端孔相邻的用于保险环的容纳部，用于沿着万向节轴线的方向将万向节十字轴固持在万向节叉形端内。在保险环和相邻的叉形端孔之间安置支承装置，其中，所述支承装置具有朝向保险环的第一侧面和配备形状配合部段的第二侧面，该第二侧面朝向相邻的叉形端孔。支承装置设计为借助形状配合部段插入凹处内，并且在万向节轴向的方向上抵靠叉形端孔地支承保险环。

Description

具有轴向的支承装置的万向节以及用于装配万向节的方法
技术领域
本发明的几个实施例涉及具有万向节十字轴和两个万向节叉形端的万向节，其中，万向节十字轴具有四个相互背离的、圆柱形的轴颈，这些轴颈成对地被安置万向节十字轴的两个正交的万向节轴线上并且借助端部相互连接。轴颈具有配备圆柱形外壳面的万向节套筒。至少一个万向节叉形端具有至少两个同轴的叉形端孔，用于容纳万向节十字轴的每个轴颈。万向节叉形端具有至少一个用于装配万向节十字轴的凹处，该凹处与叉形端孔相邻。至少一个外壳面具有用于保险环的容纳部，保险环用来将万向节十字轴在万向节轴线方向上固持在万向节叉形端内，其中，将保险环在两个同轴的叉形端孔之间与叉形端孔相邻地安置在容纳部上。此外，本发明还涉及一种用于装配万向节的方法。
背景技术
万向节是连接件，它尤其用于连接两个绕着其纵轴线旋转的轴，这些轴带有非对齐的或相对可相互转动的纵轴线。万向节具有配备四个相互背离的轴颈的中央万向节十字轴，这些轴颈成对地被安置在两个正交的轴线上并且借助朝向万向节十字轴的中央的端部而相互连接。为了改进这种转动性，轴颈具有万向节套筒，该万向节套筒通常通过滚动轴承支承在轴颈上。被安置在共同的轴线上的轴颈可以分别于其中一个万向节叉形端相连接，从而轴能够绕着相应轴颈对的共同的轴线转动。为此，轴颈被容纳在相应的叉形端孔内。
为了将万向节十字轴固定在万向节叉形端内，已知多种不同的设备。尤其是保险环，例如卡环，由于可成本低廉的制造以及容易装配而被用作安全器件。安全件的广泛方法是内保护，其中，在叉形端孔之间的保险环被安置在万向节套筒的外壳面上。这种布置具有的优点是，在万向节的旋转直径相同的情况下能够比在外保护(其中，将叉形端孔安置在保险环之间)条件下实现更大的杆臂。为了能够将万向节十字轴装配在万向节叉形端上，需要在叉形端孔上的凹处。这种凹处具有这样的缺点，在凹处的区域内的保险环不能够沿着轴颈的轴向方向支承在万向节叉形端上。万向节沿轴向的负荷性因此被该凹处所限制。
发明内容
因此，本发明的优点或所要解决的技术问题是，提供一种具有更好的轴向负载性的万向节。此外，优点还在于，提供一种用于制造更好的万向节的方法。
所述技术问题通过具有万向节十字轴和至少两个万向节叉形端的万向节所解决，所述万向节十字轴具有四个相互背离的、圆柱形的轴颈，所述轴颈分别具有配备外壳面的万向节套筒，其中，至少一个万向节叉形端具有至少两个同轴的叉形端孔，分别用于容纳万向节十字轴的轴颈。万向节叉形端具有至少一个用于装配万向节十字轴的凹处，该凹处与叉形端孔相邻。至少一个圆柱形的外壳面具有与叉形端孔相邻的用于保险环的容纳部，所述保险环用于沿着万向节轴线的方向将万向节十字轴固持在万向节叉形端内。在保险环和相邻的叉形端孔之间安置支承装置，其中，所述支承装置具有朝向保险环的第一侧面和配备形状配合部段的第二侧面，该第二侧面朝向相邻的叉形端孔。支承装置设计为借助形状配合部段插入凹处内，并且在万向节轴向的方向上抵靠叉形端孔地支承保险环。
支承装置借助形状配合部段插入万向节叉形端的凹处内，并且因此增加了万向节叉形端的用于传递轴向力的面积。此外，支承装置为保险环提供了支承面，该支承面与保险环的至少一个侧向面积相等。因此，支承装置扩大了保险环针对万向节叉形端的有效支承面。在此有利的是，形状配合部段沿着轴向贴靠在凹处的壁上，因而轴向力从保险环通过支承装置的形状配合部段可导引到万向节叉形端上。
在优选实施方式中，支承装置设计为，借助形状配合部段基本上形状配合地插入凹处内。在此进一步优选的是，形状配合部段具有与凹处的形状基本一致的形状。因此，在支承装置和万向节叉形端之间提供了支承面，它基本上与不具有凹处的万向节叉形端的支承面相等。
支承装置的第一侧面优选基本上设计为圆环形以及平面的。这种设计具有的优点是，保险环针对支承装置的支承面在轴向上被最大化，因为保险环平面地贴靠在第一侧面上。保险环备选地在朝向第一侧面的侧面上具有一种轮廓，该轮廓与第一侧面的轮廓相一致并且能够与第一侧面贴合。
优选的是，叉形端孔的凹处基本上具有空心圆柱段的形状。这样设计的优点是，所述凹处具有后壁，所述后壁在轴向上为根据本发明的支承装置的形状配合部段提供了理想的支承面。凹处的边缘区域能够在此具有倒角和/或圆角，以便可以更容易地将支承装置装配在叉形端孔上。
在优选的实施方式中，支承装置基本由金属构成。这种支承装置特别稳定且无磨损，并且适用于传递较大的压力。
在备选的实施方式中，支承装置基本由塑料构成。这种支承装置可以特别成本低廉地被制造并且抗腐蚀。此外，这种支承装置即使在较大的制造公差情况下仍能够装配在叉形端孔上。
在有利的结构设计中，支承装置具有基本上设计为部分圆环区段的轴向横截面。此外优选这样地设计支承装置，例如能够像卡环一样垂直于万向节轴线装配在轴颈上。这种设计具有的优点是，当轴颈已经被安置在万向节叉形端的叉形端孔内时，支承装置也能够被装配在轴颈上。在此，支承装置优选具有至少延伸跨过270°的圆环区段，以便避免支承装置在径向上的滑脱。
优选的是，支承装置的第二侧面的形状配合部段大于叉形端孔的凹处，并且该形状配合部段和/或凹处具有可压缩的材料。以这种方式保证了，形状配合部段紧贴地以及在压力下安置在凹处内，并且能够将更大的轴向力从保险环通过支承装置传到万向节叉形端内。此外，降低了支承装置从凹处中滑脱以及滑下的风险。
此外，所述技术问题通过用于装配万向节的第一方法所解决，具有如下步骤：
-将万向节十字轴的两个同轴的轴颈通过在叉形端孔上的凹处装入万向节叉形端的两个同轴的叉形端孔内；
-将至少一个被开槽的支承装置装在轴颈上，其中，支承装置具有朝向保险环的第一侧面和配备形状配合部段的第二侧面，该第二侧面朝向相邻的叉形端孔，其中，支承装置设计为借助形状配合部段而插入凹处内，并且由此保险环沿着万向节轴线的方向抵靠叉形端孔地支承；以及
-将至少一个被开槽的保险环装入在轴颈上，从而支承装置被安置在叉形端孔和保险环之间。
此外，所述技术问题通过用于装配万向节的第二方法所解决，具有如下步骤：
-将至少一个支承装置在万向节十字轴的轴颈上推移，其中，支承装置具有朝向保险环的第一侧面和配备形状配合部段的第二侧面，该第二侧面朝向相邻的叉形端孔，其中，支承装置设计为借助形状配合部段而插入凹处内，并且由此保险环沿着万向节轴线的方向抵靠叉形端孔地支承；
-将万向节十字轴的两个同轴的轴颈通过在叉形端孔上的凹处装入万向节叉形端的两个同轴的叉形端孔内；
-将支承装置沿着万向节轴线推移，直到支承装置的形状配合部段基本上形状配合地插入叉形端孔的凹处内；以及，
-将至少一个被开槽的保险环装入在轴颈上的容纳部内，从而支承装置被安置在叉形端孔和保险环之间。
附图说明
下面结合附图详细地阐述万向节的实施例和两个方法。在此附图为：
图1示出万向节的实施例的示意性立体图；
图2示出用于装配万向节的方法的实施例的流程图；和
图3示出用于装配万向节的方法的另一种实施例的流程图。
具体实施方式
图1示出具有万向节叉形端30的万向节10的示意性立体图。第二万向节叉形端30出于显示的原因而未被该视图示出。万向节叉形端30具有基体32以及两个垂直于基体32布置的平行的支臂35。在每个支臂35上安置处于共同轴线上的叉形端孔80。支臂35在它们相互朝向的侧面上在叉形端孔80上具有凹槽或者说凹处90，用于装配万向节十字轴20。
万向节十字轴20被固持在万向节叉形端30上。万向节十字轴20具有配备圆形横截面的4个轴颈40，它们成对地被安置在两个正交的万向节轴线50上，并且借助朝向万向节十字轴20的中央的端部相互连接。在每个轴颈40上安置万向节套筒60。万向节套筒60具有配备外壳面70的空心圆柱形的基体，该基体在背离万向节十字轴20的中央的一侧上具有环形的底部65。在外壳面70上设有用于保险环110的环形的容纳部100。
万向节十字轴20的两个同轴的轴颈40被容纳在两个同轴的叉形端孔80内。根据本发明的支承装置120被安置在万向节套筒60的外壳面70上。支承装置120基本上是环形的，并且具有第一侧面130以及第二侧面140。第一侧面130基本上是平坦的，并且朝向保险环110以及与保险环相邻地布置。第二侧面140具有形状配合部段150，它基本上与凹处90的形状相一致并且被安置在凹处90内。因此，能够沿着万向节轴线50通过保险环110和支承装置120也在凹处90的区域内将作用力导入万向节叉形端30内。
在图2中示意性示出用于装配万向节的第一方法具有以下步骤：
装入轴颈200：将万向节十字轴20的两个同轴的轴颈40通过在叉形端孔80上的凹处90装入万向节叉形端30的两个同轴的叉形端孔80内200；
装入支承装置210：将至少一个被开槽的支承装置120装在轴颈40上，其中，支承装置120具有朝向保险环110的第一侧面130和配备形状配合部段150的第二侧面，该第二侧面朝向相邻的叉形端孔80，其中，支承装置120设计为借助形状配合部段150而插入凹处90内，并且由此保险环110沿着万向节轴线50的方向抵靠叉形端孔80地支承；以及
装入保险环220：将至少一个被开槽的保险环110装入在轴颈40上的容纳部100内，从而支承装置120被安置在叉形端孔80和保险环110之间。
在图3中示意性示出用于装配万向节的第二方法具有以下步骤：
推移支承装置230：将至少一个支承装置120在万向节十字轴20的轴颈40上推移，其中，支承装置120具有朝向保险环110的第一侧面130和配备形状配合部段150的第二侧面，该第二侧面朝向相邻的叉形端孔80，其中，支承装置120设计为借助形状配合部段150而插入凹处90内，并且由此保险环110沿着万向节轴线50的方向抵靠叉形端孔80地支承；
装入轴颈200：将万向节十字轴20的两个同轴的轴颈40通过在叉形端孔80上的凹处90装入万向节叉形端30的两个同轴的叉形端孔80内；
移动支承装置240：将支承装置120沿着万向节轴线50推移，直到支承装置120的形状配合部段150基本上形状配合地插入叉形端孔80的凹处90内；以及，
装入保险环220：将至少一个被开槽的保险环110装入在轴颈40上的容纳部100内，从而支承装置120被安置在叉形端孔80和保险环110之间。
附图标记列表
10 万向节
20 万向节十字轴
30 万向节叉形端
32 基体
35 支臂
40 轴颈
50 万向节轴线
60 万向节套筒
65 底部
70 外壳面
80 叉形端孔
90 凹处
100 容纳部
110 保险环
120 支承装置
130 第一侧面
140 第二侧面
150 形状配合部段

Claims (9)

1.一种具有万向节十字轴(20)和至少两个万向节叉形端(30)的万向节(10)，所述万向节十字轴具有四个相互背离的、圆柱形的轴颈(40)，所述轴颈分别具有配备圆柱形的外壳面(70)的万向节套筒(60)，其中，至少一个万向节叉形端(30)具有至少两个同轴的叉形端孔(80)，分别用于容纳万向节十字轴(20)的轴颈(40)，其中，所述万向节叉形端(30)具有至少一个用于装配万向节十字轴(20)的凹处(90)，该凹处与叉形端孔(80)相邻，并且其中，至少一个圆柱形的外壳面(70)具有与叉形端孔相邻的用于保险环(110)的容纳部(100)，用于沿着万向节轴线(50)的方向将万向节十字轴(20)固持在万向节叉形端(30)内，其中，在保险环(110)和相邻的叉形端孔(80)之间安置支承装置(120)，其中，所述支承装置(120)具有朝向保险环(110)的第一侧面(130)和配备形状配合部段(150)的第二侧面(140)，所述第二侧面朝向相邻的叉形端孔(80)，其中，所述支承装置(120)设计为，借助形状配合部段(150)插入凹处(90)内，并且在万向节轴线(50)的方向上抵靠叉形端孔(80)地支承保险环(110)。
2.根据权利要求1所述的万向节，其中，所述支承装置(120)的第一侧面(130)设计为圆形的以及平面的。
3.根据权利要求1所述的万向节，其中，所述叉形端孔(80)的凹处(90)具有空心圆柱形部段的形状。
4.根据权利要求1所述的万向节，其中，所述支承装置(120)由金属构成。
5.根据权利要求1所述的万向节，其中，所述支承装置(120)由塑料构成。
6.根据权利要求1所述的万向节，其中，所述支承装置(120)具有轴向的横截面，该横截面设计为圆环区段形。
7.根据权利要求1所述的万向节，其中，所述支承装置(120)的第二侧面(140)的形状配合部段(150)大于叉形端孔(80)的凹处(90)，并且其中，所述形状配合部段(150)和/或凹处(90)具有可压缩的材料。
8.一种用于装配万向节(10)的方法，具有如下步骤：
-将万向节十字轴(20)的两个同轴的轴颈(40)通过在叉形端孔(80)上的凹处(90)装入万向节叉形端(30)的两个叉形端孔(80)内，
-将至少一个开槽的支承装置(120)装在轴颈(40)上，其中，所述支承装置(120)具有朝向保险环(110)的第一侧面(130)和配备形状配合部段(150)的第二侧面(140)，该第二侧面朝向相邻的叉形端孔(80)，其中，所述支承装置(120)设计为借助形状配合部段(150)而插入凹处(90)内，并且由此保险环(110)沿着万向节轴线(50)的方向抵靠叉形端孔(80)地支承，以及
-将至少一个开槽的保险环(110)装入在轴颈(40)上的容纳部(100)内，从而所述支承装置(120)被安置在叉形端孔(80)和保险环(110)之间。
9.一种用于装配万向节(10)的方法，具有如下步骤：
-将至少一个支承装置(120)在万向节十字轴(20)的轴颈(40)上推移，其中，所述支承装置(120)具有朝向保险环(110)的第一侧面(130)和配备形状配合部段(150)的第二侧面(140)，该第二侧面朝向相邻的叉形端孔(80)，其中，所述支承装置(120)设计为借助形状配合部段(150)而插入凹处(90)内，并且由此保险环(110)沿着万向节轴线(50)的方向抵靠叉形端孔(80)地支承，
-将万向节十字轴(20)的两个同轴的轴颈(40)通过在叉形端孔(80)上的凹处(90)装入万向节叉形端(30)的两个同轴的叉形端孔(80)内，
-将支承装置(120)沿着万向节轴线(50)推移，直到支承装置(120)的形状配合部段(150)形状配合地插入叉形端孔(80)的凹处(90)内，以及，
-将至少一个开槽的保险环(110)装入在轴颈(40)上的容纳部(100)内，从而支承装置(120)被安置在叉形端孔(80)和保险环(110)之间。
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