CN108603537B - 用于销式万向节的运行滚轮 - Google Patents

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Abstract

本发明的任务是，简化了对三销式万向节的制造。提出了一种用于销式万向节(1)的运行滚轮(9)，该运行滚轮具有用于容纳轴端区段(7)的销(8)的内圈装置(11)；具有外圈装置(12)，其中，在外圈装置(12)的外侧上布置有用于在钟形区段(10)上运转的滚道(15)；具有多个滚动体(17)，其中，滚动体(17)布置在内圈装置(11)与外圈装置(12)之间；并且具有保持架装置(18)，其中，滚动体(17)布置在保持架装置(18)中，其中，保持架装置(18)在环绕方向上具有至少一个分离部位(28)。

Description

用于销式万向节的运行滚轮
技术领域
本发明涉及一种用于销式万向节的运行滚轮，该运行滚轮具有用于容纳轴端区段的销的内圈装置；具有外圈装置，其中，在外圈装置的外侧上布置有用于在钟形区段上运转的滚道；具有多个滚动体，其中，滚动体布置在内圈装置与外圈装置之间；并且具有保持架装置，其中，滚动体布置在保持架装置中。
背景技术
在车辆的传动系中，为了将驱动转矩从差动装置或另外的传动装置输出端传递至受驱动的、尤其是转向的车轮，经常使用等速万向节，其一方面保证了驱动转矩的传递，并且另一方面能够实现传动装置输出端与中间轴之间的角度改变。通过等速万向节能实现的是，使受驱动的车轮能够不依赖于大多与车身连接的传动装置输出端地、例如在街道不平坦的情况下弹跳或转向。
等速万向节以三销式万向节的结构形式所公知。这类三销式万向节具有作为第一万向节配对件的轴端部，该轴端部具有成型在其上的、相对于轴端部径向突出的销区段，在这些销区段上布置有滚轮。该第一万向节配对件被引入在作为第二万向节配对件的钟形件中，其中，滚轮可以在该钟形件的内侧上滚过，从而使轴端部可以相对于钟形件枢转，但是却能够与钟形件共同地旋转。
这类三销式万向节例如在形成了最接近的现有技术的印刷文献 DE 10 2004 025531 A1中进行了说明。该印刷文献尤其讲述了滚轮的构造，其中，该滚轮具有布置在销上的内圈，以及具有外圈，该外圈可以利用其外圆周在钟形件的内部面上滚过。在内圈与外圈之间布置有滚针形的滚动体，其在保持架中引导。
在EP 1219845 A2中公开了一类另外的类属的三销式万向节，在其中，内滚道不像之前所述的实施方式那样构造在内圈上，而是直接构造在万向节销的表面上。
发明内容
本发明的任务是，简化对三销式万向节的制造。该任务通过用于三销式万向节的运行滚轮以及通过具有这种运行滚轮的三销式万向节来解决。本发明的优选的或有利的实施方式由从属权利要求、随后的说明书以及附图得出。
本发明的主题是一种运行滚轮，其适用于并且/或者被构造成用于销式万向节。运行滚轮尤其构造为销式万向节运行滚轮。该运行滚轮尤其是构造为向心轴承，具体而言构造为向心滚动轴承。运行滚轮利用旋转轴线限定了运行滚轮轴线。向心滚动轴承由滚动体(在该情况下是滚子和滚针)并且由内滚道以及外滚道形成，滚动体在内滚道以及外滚道上滚转。
销式万向节和/或运行滚轮优选布置在车辆的传动系中。可选地，具有销式万向节并且/或者具有运行滚轮的车辆形成了本发明的另外的主题。销式万向节在传动系中优选布置在传动装置输出端(尤其是差动传动装置的输出端)与受驱动的车轮之间。特别优选地，销式万向节布置在传动装置输出端与用于将驱动转矩传递到受驱动的车轮上的中间轴(尤其是万向节轴)之间。优选地，车辆在受驱动的车桥上具有其中两个销式万向节。特别优选地，受驱动的车桥同时是转向车桥。
销式万向节的功能是，提供了在传动装置输出端与用于传递驱动转矩的中间轴之间的能摆动的和/或能改变角度的万向节式连接。
销式万向节优选构造为等速万向节。销式万向节尤其是构造为双销式万向节、三销式万向节或构造为四销式万向节。
优选地，销式万向节具有作为第一万向节配对件的轴端区段，其具有布置在轴端区段上或轴端区段处的销。销例如可以一体式地与轴端区段连接。替选地，销构造在具有毂的星形件上，该星形件的“齿”由销形成。销通过毂被安坐在轴或轴端上。销优选相对于作为旋转轴线的轴轴线和/或轴端区段的纵向延伸方向成径向或至少成角度地突出。优选地，销在围绕轴端区段的环绕方向上有规律地分布。所设置的是，运行滚轮被安放在销上或能安放在销上。优选地，在其中每个销上都安放了这种运行滚轮。
此外，销式万向节具有也经常被称为郁金香形件的钟形区段作为第二万向节配对件。具有销和运行滚轮的轴端区段被导入在钟形区段中，其中，运行滚轮在钟形区段的一个或多个面上、尤其是内部面上滚过，以便使轴端区段能相对于钟形区段枢转。
在优选的设计方案中，轴端区段形成中间轴的子区段，或者与该中间轴作用连接，并且钟形区段与传动装置输出端作用连接。在替选的设计方案中，轴端区段与传动装置输出端作用连接，并且钟形区段形成中间轴的子区段或与该中间轴作用连接。
内滚道直接构造在内滚道区域中呈柱体状的销上。替选地，运行滚轮具有内圈装置，该内圈装置被构造成用于并且/或者适用于容纳其中一个销。优选地，内圈装置尤其是抗相对转动地(drehfest)和/或抗相对移动地安置在销上，具体而言使销穿过内圈装置。内圈装置可以由多个单件组成，然而优选地，内圈装置一体式和/或单材料式地构成。特别优选地，内圈装置构造为以改型技术来制成的内圈。内圈装置尤其是在径向外侧承载有内滚道，并且在内侧承载有用于与销接触的接触面。
其内滚道直接构造在销的表面上的运行滚轮与具有内圈的运行滚轮相比需要更少的径向的结构空间。此外，这类滚轮由于缺少内圈而具有较少的构件。而经由具有内圈的运行滚轮，可以有利地分别提供了到万向节轴上的附加的万向节式的接合，在销的基座被球面状地构造时尤其如此。
运行滚轮还具有外圈装置，其关于运行滚轮轴线优选相对内圈装置同轴和/或同心地布置。外圈装置可以多件式地构造，然而特别优选地，该外圈装置一件式和/或一体式地构造。外圈装置尤其是构造为以改型技术制成的外圈。替选地，外圈以切削加工方式由滚动轴承钢制成。外圈装置在径向内侧上承载有外滚道，并且在外侧(尤其是在径向外侧)承载有用于在钟形区段上运转、尤其是滚过和/或滑动的滚道。优选地，用于在钟形区段上运转的滚道在穿过滚轮轴线的纵剖面中呈凸球形(尤其是球面状地)构造。在球面状的构造方案中，球面状的曲面的中心优选处在运行滚轮轴线上。特别优选地，滚道直径的最大直径与最小直径的差最少为两毫米，优选至少四毫米。
此外，运行滚轮还具有多个滚动体，其中，滚动体布置在内圈装置与外圈装置之间。滚动体尤其是滚转式地布置在内圈装置与外圈装置之间。特别优选地，滚动体在内圈装置的外滚道以及外圈装置的内滚道上滚转或运转。滚动体构造为滚子，尤其构造为圆柱滚子，具体而言构造为滚针或滚针滚子。在构造为滚针或滚针滚子的情况下，滚动体沿轴向方向具有是各自的滚动体的直径的至少两点五倍大的长度，其中，滚针滚子具有相对于滚针相对较大的直径。
此外，运行滚轮具有保持架装置，其中，滚动体布置在保持架装置中。特别优选地，保持架装置构造得使滚动体沿围绕运行滚轮的环绕方向彼此间隔开。
在本发明的范畴中提出的是，保持架装置在围绕运行滚轮轴线的环绕方向上具有至少一个分离部位。保持架装置尤其是在至少一个分离部位处被中断。
在此，本发明的构思是，将具有滚动体的保持架装置装配在内圈装置与外圈装置之间由于结构上的边缘条件而已被证明是困难的。由于保持架装置具有了至少一个分离部位，所以可行的是，保持架装置能不同于之后的几何形状地，尤其是不同于保持架装置的之后的直径地被装配。因此例如可行的是，保持架装置在装配时能弯曲打开或弯曲合拢，其中，弯曲过程分别优选弹性地构成，以便简化了将可选地具有或没有滚动体的保持架装置装配在内圈装置与外圈装置之间。在有多个分离部位的情况下，保持架装置的各个部段可以彼此不相关地被置入，从而在有多个分离部位的情况下也简化了装配。
在本发明的可行的设计方案中，保持架装置具有恰好一个分离部位。例如，保持架装置构造为裂开的圈形件。该设计方案具有的优点是，使得保持架装置在装配期间可以与在环绕方向上闭合的保持架相似地被简单操作，然而在直径方面通过弯曲打开或弯曲合拢可以在装配时在直径方面进行改变。
在本发明的替选的设计方案中，保持架装置构造为分段式保持架，并且/或者具有多于一个的分离部位。保持架装置在环绕方向上被划分为恰好一个或至少两个部段。例如可行的是，保持架装置在环绕方向上对半地划分。在经修改的实施方式中还可行的是，保持架装置具有一个沿环绕方向较大的部段和一个沿环绕方向较小的部段。因此例如在本发明的范畴中可行的是，保持架装置的四分之三提供了一个部段，而保持架装置的四分之一提供了一个的较小的部段。然而还可行的是，保持架装置提供了多个部段，例如三个或四个部段，它们形成了可以沿环绕方向彼此靠近串联的保持架装置。在该设计方案中也简化了装配，这是因为保持架装置的部段可以简单地套在或卡扣在内部装置上。
在本发明的可行的设计方案中，保持架装置构造为窗口式保持架。用于滚动体的保持架装置尤其是具有接片，其在滚动体之间延伸，并具有轴向的边界部，它们例如构造为环形区域，从而使滚动体也不会沿轴向方向跑出来。尤其地，通过保持架装置针对至少一个滚动体的、一些滚动体、大多数滚动体的或所有滚动体形成围绕滚动体环绕式闭合的窗口。在该设计方案中，滚动体防丢失地被保持在保持架装置中。
在本发明的替选的设计方案中，保持架装置构造为中间保持架。在该设计方案中，滚动体尤其是滚子的自由端部从中间保持架露出地布置。
滚动体，具体而言为滚子，尤其是仅居中地被保持，其中，滚动体的(尤其是滚子的)自由端部与中间保持架相间隔。优选地，滚动体卡扣入中间保持架中，并且/或者中间保持架构造为卡扣式保持架。中间保持架在轴向的延伸方面优选在滚动体的小于50％、小于40％的长度上延伸。该设计方案具有的优点是，保持架装置可以在结构上特别简单地并因此成本低廉地进行保持。
在本发明的可行的改进方案中，外圈装置具有用于滚动体的环绕的运行槽。滚动体因此布置在外圈装置中，从而滚动体和/或保持架装置在轴向方向上通过环绕的运行槽的侧壁来引导。
在本发明的替选的或可行的改进方案中，运行滚轮具有至少一个拦挡侧圈，优选是两个拦挡侧圈。所设置的是，拦挡侧圈布置在外圈装置中，并且滚动体和/或保持架装置在轴向方向上受到拦挡。例如，外圈装置具有用于一个或多个拦挡侧圈的环绕的环形槽，所述一个或多个拦挡侧圈形状锁合地(formschlüssig)放入到环形槽中。
本发明的另外的主题由用于车辆的销式万向节形成，其中，销式万向节具有至少一个如前所述的运行滚轮。销式万向节优选构造为三销式万向节，并且具有三个销，并且优选具有三个这种滚轮。在其他的实施方式中还可以设置的是，销式万向节仅具有恰好两个销或恰好四个销或更多个销，并且承载有相应数量的这类运行滚轮。
附图说明
本发明的其他特征、优点和作用从本发明的优选实施例的以下说明以及附图得出。在附图中：
图1示出作为本发明的第一实施例的销式万向节的示意图；
图2a、图2b示出用于图1的销式万向节的运行滚轮的两种不同实施方式的示意性纵剖图；
图3、图4、图5分别以三维视图示出用于根据图2a、图 2 b中的或根据图1的销式万向节中的运行滚轮的保持架装置的实施例。
具体实施方式
图1以非常示意性的视图示出了作为本发明的第一实施例的用于车辆2的销式万向节1，该车辆仅以方框示出。
销式万向节1在传动系中布置在(尤其是差动传动装置的)传动装置输出端3与中间轴4(尤其是车轮驱动轴或万向节轴)之间。传动装置输出端3限定了输出端轴线5，中间轴4限定了轴轴线6。销式万向节1构造得能将转动进而是驱动转矩从输出端3传递到中间轴4上，并且同时能实现输出端轴线5与轴轴线6之间的摆动或角度改变，如这一情况例如可能发生在与中间轴4联接的受驱动的车轮弹跳时。中间轴4具有轴端区段7，在轴端区段上布置有多个销8，在该实施例中为三个销8，这些销相对于轴轴线6径向地延伸。销8在围绕轴轴线6 的环绕方向上有规律地布置，从而这些销形成销式星形件，在该示例中是三销式星形件。在图1中图解式地仅示出了其中一个销8。在销8 上分别布置有运行滚轮9，其具有运行滚轮轴线30作为旋转轴线，该旋转轴线相对于轴轴线6径向地布置。
销式万向节1还具有钟形区段10，其抗相对转动地与输出端3耦接并且其提供了用于运行滚轮9的滚道。
在图1中示出了如下实施例，其中，钟形区段10与输出端3抗相对转动地耦接，并且轴端区段7与中间轴4抗相对转动地耦接，而在其他实施例中也可行的是，轴端区段7与输出端3抗相对转动地耦接，而钟形区段10与中间轴4耦接。此外还可行的是，钟形区段10环绕闭合地构造，或者具有自由区域。
在图2a、图2b中示出了运行滚轮9的两种实施例的纵剖图。运行滚轮9分别具有内圈装置11和外圈装置12，它们相对于运行滚轮轴线 30同轴且同心地布置。
内圈装置11构造为一体式和/或单材料式的内圈，并且在径向内侧地具有用于销8的中空柱体状的容纳部13。该内圈装置在径向外侧提供了柱体面作为内滚道14。
外圈装置12一体式和/或单材料式地构造，并且在径向外侧上具有用于在钟形区段10上运转的滚道15。滚道15在所示的纵向剖图中凸球状地并且在该实施例中关于滚道滚动轴线30球面状地构造。外圈装置12在径向内侧上承载有外滚道16。
在内圈系统11与外圈系统12之间布置有多个滚动体17。滚动体 17被设计为圆柱滚子，并且在这两种实施例中均实现为滚针滚子，其中，滚动体的沿相对于滚道轴线30的轴向方向的纵向延伸比滚动体17 的直径大五倍。滚动体17一方面在内滚道14上滚转并且另一方面在外滚道16上滚转。因此，内圈装置11可以经由滚动体17相对于外圈装置12旋转，其中，内圈装置11和外圈装置12经由滚动体17相对于彼此滚转。
滚动体17布置在保持架装置18中，保持架装置随后将借助图3、 4和5详细地进行阐述，其中，这些图示出了保持架装置18的不同的实施方式。
此外，运行滚轮9具有两个拦挡侧圈19、20，它们选择性地直接 (参见图5)或间接地经由保持架装置18(参见图4)在轴向方向上拦挡滚动体17。拦挡侧圈19、20被放入到环绕的环形槽21、22中，环形槽成型到外圈装置12中。侧圈19、20沿径向方向向内延伸到如下程度，即，使得侧圈在轴向俯视图中与内圈装置11搭接，并且因此同样拦挡内圈装置11以免轴向移出。
在图2a中，外滚道16中空柱体式地构造，并且经由延长部延伸直至拦挡侧圈19、20。而在图2b的实施例中，外圈装置12具有环绕的运行槽23，其在轴向宽度方面如下这样地实施，即，使保持架装置 18(参见图3、4)或者滚动体17(参见图5)轴向上通过运行槽23的侧壁来引导。
图3示出了保持架装置18的第一实施例，其具有被放入的滚动体 17。保持架装置18构造为窗口式保持架，其中，在滚动体17之间分别形成在轴向方向上连贯的接片24，其通入到环绕的环形区域25或 26中，从而使每个滚动体17都布置在环绕闭合的窗口27中。
然而，保持架装置18在围绕运行滚轮轴线30的环绕方向上是非闭合的，而是具有分离部位28，从而使保持架装置18在环绕方向被完全中断一次。
而在图4中的实施方式中，保持架装置18具有两个分离部位28，它们彼此错开了180度，从而形成了两个保持架部段29a、29b，它们分别构造为半壳。
通过至少一个分离部位28实现的是，保持架装置18能更简单地被装配。因此，图3中的保持架装置18的实施例可以通过弯曲打开或弯曲合拢而在自由直径方面进行改变。图4的保持架装置18可以通过构造为多于两个的单独的半壳的保持架部段29a、b安置到内圈装置11 上。
在图5中示出了保持架装置18的其他的实施例，其中，该保持架装置实现为中间保持架。在构造为中间保持架的情况下，滚动体17仅在中间保持架的中间区域中引导，其中，滚动体17从保持架装置18 两侧露出。滚动体17被放入到并且优选卡入到保持架装置18的容纳部31中，从而使这些滚动体至少在相对于运行滚轮轴线30的径向方向上形状锁合地保持。该保持架装置18也具有分离部位28，从而其与图3的保持架装置相似地可以简单地装配到内圈装置11上。在经修改的实施方式中也可行的是，中间保持架构造为分段式保持架并且具有多个中间保持架部段。
附图标记列表
1 销式万向节
2 车辆
3 传动装置输出端
4 中间轴
5 输出端轴线
6 轴轴线
7 轴端区段
8 销
9 运行滚轮
10 钟形区段
11 内圈装置
12 外圈装置
13 中空柱体状的容纳部
14 内滚道
15 滚道
16 外滚道
17 滚动体
18 保持架装置
19 拦挡侧圈
20 拦挡侧圈
21 环形槽
22 环形槽
23 运行槽
24 接片
25 环形区域
26 环形区域
27 窗口
28 分离部位
29a、29b 保持架部段
30 滚道轴线
31 容纳部

Claims (9)

1.用于销式万向节(1)的运行滚轮(9)，所述运行滚轮
具有内滚道(14)，
具有外圈装置(12)，其中，在所述外圈装置(12)的外侧上布置有用于在钟形区段(10)上运转的滚道(15)，
具有多个滚动体(17)，其中，所述滚动体(17)布置在所述内滚道(14)与所述外圈装置(12)之间，
具有保持架装置(18)，其中，所述滚动体(17)布置在所述保持架装置(18)中，
其特征在于，
所述保持架装置(18)在环绕方向上具有至少一个分离部位(28)，所述滚动体(17)具有相互对置的两端，所述两端分别从保持架装置(18)的两侧露出。
2.根据权利要求1所述的运行滚轮(9)，其特征在于，所述内滚道布置在用于容纳轴端区段(7)的销(8)的内圈装置(11)上。
3.根据权利要求1所述的运行滚轮(9)，其特征在于，所述保持架装置(18)具有刚好一个分离部位(28)。
4.根据权利要求1所述的运行滚轮(9)，其特征在于，所述保持架装置(18)构造为分段式保持架，并且/或者具有多于一个的分离部位(28)。
5.根据前述权利要求1至3中任一项所述的运行滚轮(9)，其特征在于，所述保持架装置(18)构造为中间保持架。
6.根据前述权利要求1-3中任一项所述的运行滚轮(9)，其特征在于，所述外圈装置(12)具有用于所述滚动体(17)的环绕的运行槽(23)。
7.根据前述权利要求1-3中任一项所述的运行滚轮(9)，其特征在于具有至少一个拦挡侧圈(19、20)，其中，所述拦挡侧圈(19、20)布置在所述外圈装置(12)中，并且使所述滚动体(17)在轴向方向上受到拦挡。
8.根据前述权利要求2所述的运行滚轮(9)，其特征在于，所述内圈装置(11)一体式地构造并且承载有用于所述滚动体(17)的内滚道(14)，并且/或者所述外圈装置(12)一体式地构造并且承载有用于所述滚动体(17)的外滚道(16)。
9.用于车辆(2)的销式万向节(1)，
其特征在于具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的运行滚轮(9)，其中，至少一个运行滚轮(9)布置在销(8)上，并且所述运行滚轮(9)的滚道(15)运转式贴靠在钟形区段(10)上。
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