CN109923324B - 三球销滚子和三球销式万向节 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三球销滚子(10)，三球销滚子用于安置到具有万向节外部件(4)和万向节内部件(6)的三球销式万向节(2)的三个承载销(8)中的一个承载销上，三球销滚子具有外圈(12)和内元件(18)，外圈能够以其外部面(16)贴靠在万向节外部件(4)上，内元件的内部面(20)能够安置在承载销(8)上，三球销滚子包括用于使外圈(12)绕旋转轴线(14)相对于承载销(8)旋转的滑动轴承(24a～c)的至少一个滑动面(22a～e)。在具有万向节外部件(4)、万向节内部件(4)和三个带有其中至少一个三球销滚子(10)根据本发明来实施的承载销(8)中，三球销滚子(10)的外圈(12)以其外部面(16)贴靠在万向节外部件(4)上，并且内元件(18)以其内部面(20)安置在承载销(8)上，并且滑动轴承(24a～c)允许外圈(12)绕旋转轴线(14)相对于承载销(8)旋转。

Description

三球销滚子和三球销式万向节
技术领域
本发明涉及三球销滚子和具有三球销滚子的三球销式万向节。
背景技术
三球销滚子例如由DE 44 29 479 C2所公知。所公知的滚子具有外滚子，其在滚针轴承上能绕滚子支架旋转。三球销滚子是三球销式万向节的部分。该三球销式万向节具有内部件、用于三球销滚子的承载销、三球销滚子和外部件。外滚子如下这样地支承在万向节内部件上，即，使这些外滚子能绕旋转轴线相对于万向节内部件旋转地支撑在万向节内部件上，并且在万向节外部件的滚道内滚动。所公知的三球销滚子由外滚子、内圈(滚子支架)和滚动轴承形成。滚动轴承是滚子轴承或滚针轴承，并且径向布置在内圈与外滚子之间。
由EP 1 726 839 A1公知有一种不具有内圈的三球销滚子。在此，滚针轴承径向布置在外滚子与承载销的表面之间。
EP 0 952 363 A1示出了一种允许较大偏转角度的三球销。滚子的表面的球面形区段相对于其球赤道不对称布置。通过该措施，使得在运行期间不需要的、从转动轴线观察位于赤道那侧上的部分以减小到结构上必需的程度的方式构成，并且因此允许实现特别紧凑的万向节。
DE 42 10 285 A1示出了一种用于连接两个轴的联轴器。联轴器适用于用作针对前轮驱动车辆的向内指向的摆转联轴器。联轴器具有驱动套筒、容纳在驱动套筒内的转动销和轴承装置，轴承装置牢固安置转动销用以在驱动套筒内的沉入和摆转运动。轴承装置可以具有一列径向间隔开的轴承面，以便将载荷分布到更大的面积上，其中，实现了装置的转矩传递能力的提高。
DE 27 48 044 A1示出了一种用于传递恒定速度的通用万向节，其具有三个滚动体，这些滚动体分别布置在紧固在两个驱动部件中的一个驱动部件上的随动栓上，并且与另一驱动部件的相应的引导槽处于嵌接中，其中，两个驱动部件以相同速度周转并且能相对彼此摆转。
发明内容
本发明的任务是说明一种改进的三球销滚子和一种改进的三球销式万向节。
该任务通过提供一种三球销滚子来解决。本发明的优选的或有利的实施方式以及其他的发明范畴从随后的描述以及附图中得到。
三球销滚子按规定用于安置到三球销式万向节的承载销上。三球销式万向节在此具有万向节外部件和万向节内部件。万向节内部件包括三个承载销。因此，在三球销滚子按规定装配在三球销式万向节内时，该三球销滚子被安置到其中一个承载销上。三球销滚子包括外圈。外圈围绕旋转轴线延伸或具有这种旋转轴线。外圈能以其(在此以及在下文中是关于旋转轴线)径向向外指向的外部面贴靠在万向节外部件上。因此在装配状态下，外部面贴靠在万向节外部件上，或者说在运行中在万向节外部件上的滚道上滚动。
三球销滚子包括内元件。内元件径向布置在外圈内部。内元件具有径向向内指向的内部面。内元件利用该内部面能安置在三球销式万向节的承载销上。因此，在装配状态下，内元件安置到承载销上。三球销滚子包括滑动轴承的至少一个面。在此，滑动轴承在装配状态下或在运行中用于使外圈绕旋转轴线相对于承载销旋转。因此，在装配状态下，由于滑动轴承使得外圈能绕旋转轴线相对于承载销旋转。三球销滚子在此可以包括一个或多个滑动轴承或包括该滑动轴承的其中至少一个滑动面。
根据本发明，内元件包含有内圈。内圈具有上述内部面。内元件也包含有中间圈。中间圈径向布置在内圈与外圈之间。因此，外圈上的第一滑动面和中间圈上的第二滑动面形成滑动轴承。替选或附加地，中间圈上的第一滑动面和内圈上的第二滑动面形成滑动轴承。因此，滑动轴承又形成在三球销滚子内部，但现在形成在外圈与内元件之间和/或形成在内元件内部。中间圈也可以被称为或被理解为滑动圈。
根据本发明，也设置有置入外圈内的保持圈，其限制中间圈、内圈和外圈彼此间沿旋转轴线的轴向方向的相对运动。
通过使用滑动轴承可以降低三球销滚子的或三球销式万向节的制造成本。不需要用于置入滚针轴承的相应的机器。可以加速制造。
在一个优选实施方式中，内部面包括滑动轴承的第一滑动面。为了形成滑动轴承，第一滑动面能安置到承载销上的第二滑动面上。换言之，三球销滚子承载滑动轴承的半部。在按规定的装配状态下形成或包括滑动轴承，该滑动轴承的第二半部以承载销上的第二滑动面的形式形成，第一滑动面安置到第二滑动面上。因此，该滑动轴承形成在三球销滚子与承载销之间。这是实施三球销滚子的特别简单的可行方案。
在一个优选实施方式中，外圈具有滑动轴承的径向向内指向的第一滑动面。内元件具有滑动轴承的径向向外指向的第二滑动面。第二滑动面安置在第一滑动面上，从而这些滑动面一起形成滑动轴承。根据该实施方式，滑动轴承形成在外圈与内元件之间，并且完全处于三球销滚子之内。因此，在滑动轴承方面不考虑三球销滚子与承载销之间的相互作用。
在该实施方式的一个优选变型方案中，中间圈关于旋转轴线相对于内圈或相对于外圈抗相对转动地固定(drehfixieren)。因此，当中间圈在内圈上抗相对转动地固定时，则仅在外圈与中间圈之间形成滑动轴承。另一方面，当中间圈在外圈上抗相对转动地固定时，则仅在中间圈与内圈之间形成滑动轴承。
在所有这些情况中分别仅设置一个滑动轴承，这导致三球销滚子的特别廉价的实施。
在该实施方式的一个优选变型方案中，中间圈具有至少一个保持元件。保持元件也是止挡元件或者可以被理解为这种止挡元件。保持元件用于限制沿旋转轴线的轴向方向地使中间圈相对内圈和/或中间圈相对外圈发生相对运动。因此，通过保持元件，使得内圈或外圈相对于中间圈引导，并且反之亦然。即使当内元件一体式地实施时，该内元件也可以具有此类型的保持元件或止挡元件。因而，这些保持元件或止挡元件在内元件与外圈和/或在装配状态下的承载销之间起作用。因此，可以限制相对于外圈和/或在装配状态下相对于承载销的相对运动，或者说因此可以通过作为整合在中间圈或内元件上的解决方案的简单的保持元件来替代昂贵的或高花费的其他的安全圈装置。
在一个优选实施方式中，三球销滚子具有至少一个滑动面，其包括低摩擦的塑料和/或陶瓷和/或青铜或类似物。此类滑动面特别适合于使用在三球销滚子内。尤其地，整个滑动面可由各自的材料制成。塑料尤其是抗摩擦的塑料，例如PEEK(聚醚醚酮)；PTFE(聚四氟乙烯)、POM(聚甲醛)或任意的类似材料。
在一个优选实施方式中，三球销滚子首先被构造成没有滑动轴承或滑动面，但构造有滚动轴承、尤其是滚针轴承。滚动轴承用于使外圈与根据本发明的滑动轴承相同的方式绕旋转轴线相对于承载销旋转。根据该构造方式或者在构造完成的三球销滚子中，根据本发明通过内元件来替代原本构造的滚动轴承(也就是其滚柱或滚针，必要时还有保持架等)。对于具有中间圈的实施方式，通过中间圈来替代滚动轴承。因此，根据本发明的三球销滚子刚好与具有滚动轴承的三球销滚子一样地构建。仅通过也就是形式为内元件或中间圈的滑动圈来替代滚动轴承。在原本的三球销滚子上的滚动轴承滚道或其至少一部分于是被作为第一滑动面起作用。第二滑动面形成在中间圈或内元件上。
根据该实施方式，也通过内元件或中间圈来替代原本构造的滚动轴承、尤其是滚针轴承。换言之，将三球销式滚轴从滚动轴承改装为滑动轴承，而不在结构上改变剩余的元件。内元件或中间圈优选具有滚动轴承或滚针轴承的规格。因此，每个具有滚动轴承或滚针轴承的装置均可以与具有中间圈和内元件的装置互换。其优点是，诸如万向节外部件、外滚子或外圈、承载销、必要时的内圈以及万向节内部件的所有联接构件均可以在此类互换中保持不变。
本发明的任务也通过提供一种三球销式万向节来解决。在意义上已结合根据本发明的三球销滚子解释了三球销式万向节及其实施方式的至少一部分以及各自的优点。三球销式万向节包括万向节外部件和万向节内部件。万向节内部件具有三个承载销。三球销滚子安置到其中每个承载销上。根据本发明，其中至少一个三球销滚子是根据本发明的如上文所解释的三球销滚子。尤其地，所有三个三球销滚子根据本发明地、尤其是相同地实施。根据本发明的滚子的外圈以其外部面以能运动的方式贴靠在万向节外部件上。根据本发明的滚子的内元件以其内部面安置在三球销式万向节的承载销上。根据本发明的滑动轴承允许外圈绕旋转轴线相对于所属的承载销旋转。
通过根据本发明的三球销滚子的装入，使得三球销滚子的优点也适用于三球销式万向节。
在一个优选实施方式中，三球销滚子的内部面包括滑动轴承的第一滑动面。滑动轴承的第二滑动面形成在承载销上。三球销滚子以其第一滑动面安置到第二滑动面上。因此，根据本发明的三球销滚子和其余的三球销式万向节的组合根据本发明也包括至少一个滑动轴承。
本发明基于如下认识或思考，其中，在本文中本发明的相应于上面所描述的实施方式的组合并且/或者必要时也包括迄今未提及的实施方式的实施方式也被称为“发明”。
本发明基于如下构思，即，在三球销滚子内通过圈、尤其是中间圈来替代滚动轴承或滚针轴承或其滚子或滚针，并且得到了三球销滚子的同样的功能上的特性。在传统的三球销滚子中，滚针或滚动体或类似物例如在两个卡圈之间被引导并且在运行面上运行。本发明尤其在于替代了滚动轴承或滚针轴承的圈，尤其是中间圈，而并不使摩擦特性变差。
该更换明显简化了三球销滚子和相应的生产线。通过本发明避免了三球销滚子中的关于滚针几何形状或滚针数量的不精确性或错误的一些风险，或避免了三球销滚子内的断裂损坏的一些风险。用于滚动轴承的替代元件(中间圈等)相比滚针还提高了承载能力，由此得到了更强的或承载能力更大的三球销滚子。
在根据本发明的三球销滚子中，中间圈所占据的结构空间与滚动体或滚针在具有滚动轴承或滚针轴承的可比较的三球销滚子内所占据的结构空间相同。中间圈可以是能自由运动的，或例如通过挤压或注塑包封相对于内部的圈(内圈、内元件、承载销)或外部的圈(外圈)被锁定或锁止。
中间圈的材料尤其可以是抗摩擦的塑料(PEEK、PTFE、ROM等)，也可以是陶瓷或青铜或类似物。
尤其地，中间圈具有滑动轴承品质，或者中间圈就是滑动轴承。根据本发明，中间圈尤其在三球销滚子中得到。
附图说明
本发明的其他特征、作用和优点由本发明的优选的实施例的如下描述以及附图中得到。在此，在示意性的原理图中：
图1示出具有三球销滚子的三球销式万向节的截段。
具体实施方式
图1在透视图中仅象征性地指明地示出了具有万向节外部件4和万向节内部件6的三球销式万向节2。三球销式万向节2总共具有三个承载销8，其中，在其中每个承载销8上均布置有三球销滚子10。在图中仅图示了三个承载销8中的一个。三球销滚子10包括外圈12，其围绕旋转轴线14延伸或具有这种旋转轴线14。三球销滚子10以其径向向外指向的外部面16以能运动的方式贴靠在万向节外部件4上，也就是说在万向节的相应的运动中，该外部面16在万向节外部件4的未详细解释的滚道上滚动。
径向(相对于旋转轴线14)地在外圈12内部布置有三球销滚子10的内元件18。内元件18以径向向内指向的内部面20贴靠在承载销8上。在示例中，三球销滚子10具有五个滑动面22a～e中的至少一个。第一滑动面22a和第二滑动面22b形成第一滑动轴承24a。因此，滑动面22a是滑动轴承24a的径向向内指向的第一滑动面。内元件18具有滑动轴承24a的径向向外指向的所属的第二滑动面22b。第一滑动面22a安置在第二滑动面22b上。因此，滑动轴承24a形成在外圈12与内元件18之间。
在示例中，内元件18包括具有内部面20的内圈26和径向布置在内圈26与外圈12之间的中间圈28。因此具体而言，滑动轴承24a由外圈12上的第一滑动面22a和中间圈28上的第二滑动面22b形成。因此，滑动轴承24a形成在外圈12与中间圈28之间。
替选或附加地，第一滑动面22c和第二滑动面22d形成滑动轴承24b。滑动轴承24b由中间圈28上的第一滑动面22c和内圈26上的第二滑动面22d形成。滑动轴承24b形成在中间圈28与内圈26之间。因此，在此，中间圈28是滑动圈。滑动轴承24b形成在内元件18内部。
在一个替选实施方式中，内元件18一体式地实施为单个的圈。滑动轴承24b因此无法实现。
在一个替选或附加实施方式中，内部面20同样包括第一滑动面22e。为了形成另一滑动轴承24c，第一滑动面22e安置到承载销8上的第二滑动面22f上。因此，在此，滑动轴承24c形成在内元件18与承载销8之间，并且只有当三球销滚子被按规定装配在承载销8上时，才形成该滑动轴承。
所有三个滑动轴承24a～c用于使外圈12能相对于承载销8绕旋转轴线14旋转地受支承。
在替选实施方式中，要么取消滑动轴承24a要么取消滑动轴承24b，从而使中间圈28相对于内圈26或外圈12关于旋转轴线14抗相对转动地固定。
在此未详细解释的保持元件30，即置入外圈12内的保持圈限制中间圈28、内圈26和外圈12相互间沿旋转轴线14的轴向方向的相对运动。在一个未示出的替选实施方式中，保持元件30设置在中间圈28上。
滑动面22a至e包括低摩擦的塑料或陶瓷或青铜。
三球销滚子10以如下方式来构造，即，使得实际上在中间圈28的位置上设置有未示出的滚动轴承。然而，在不改变该构造的情况下，滚动轴承可以通过所示的中间圈28来替代。相应地，在替选的实施方式中，将内元件18一体式地实施为单个的圈时，也可以付诸实施。于是，三球销滚子被构造成具有径向位于内部的滚动轴承的外圈12，其中，滚动轴承被设置在外圈12与承载销8之间。然而，滚动轴承可以通过内元件18来替代。于是，三球销式万向节2或三球销滚子10具有滑动轴承24a和24c中的一个或两个。
附图标记列表
2 三球销式万向节
4 万向节外部件
6 万向节内部件
8 承载销
10 三球销滚子
12 外圈
14 旋转轴线
16 外部面
18 内元件
20 内部面
22a～f 滑动面
24a～c 滑动轴承
26 内圈
28 中间圈
30 保持元件

Claims (8)

1.三球销滚子(10)，所述三球销滚子用于安置到三球销式万向节(2)的承载销(8)上，所述三球销式万向节包括万向节外部件(4)和具有三个承载销(8)的万向节内部件(6)，所述三球销滚子具有：
围绕旋转轴线(14)延伸的外圈(12)，所述外圈能以其径向向外指向的外部面(16)以能运动的方式贴靠在所述万向节外部件(4)上，以及
径向布置在所述外圈(12)内部的内元件(18)，所述内元件能以径向向内指向的内部面(20)安置在所述承载销(8)上，
其特征在于，
所述三球销滚子(10)包括用于使所述外圈(12)绕所述旋转轴线(14)相对于所述承载销(8)旋转的滑动轴承(24a～c)的至少一个滑动面(22a～e)，其中，所述内元件(18)包括具有内部面(20)的内圈(26)，并且所述内元件包括中间圈(28)，所述中间圈径向布置在内圈(26)与外圈(12)之间，其中，在外圈(12)和中间圈(28)上的两个滑动面(22a、b)形成滑动轴承(24a)，并且/或者在中间圈(28)和内圈(26)上的两个滑动面(22c、d)形成滑动轴承(24b)，其中，置入所述外圈(12)内的保持圈(30)限制所述中间圈(28)、所述内圈(26)和所述外圈(12)彼此间沿所述旋转轴线(14)的轴向方向的相对运动。
2.根据权利要求1所述的三球销滚子(10)，其特征在于，所述内部面(20)包括第一滑动面(22e)，所述第一滑动面能安置到所述承载销(8)上的第二滑动面(22f)上，用以形成所述滑动轴承(24c)。
3.根据权利要求1所述的三球销滚子(10)，其特征在于，所述外圈(12)具有所述滑动轴承(24a)的径向向内指向的第一滑动面(22a)，并且所述内元件(18)具有所述滑动轴承(24a)的径向向外指向的第二滑动面(22b)，所述第一滑动面(22a)安置在所述第二滑动面上。
4.根据权利要求3所述的三球销滚子(10)，其特征在于，所述中间圈(28)相对于所述内圈(26)或所述外圈(12)抗相对转动地固定。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的三球销滚子(10)，其特征在于，所述中间圈(28)具有至少一个保持元件(30)，所述至少一个保持元件用于限制所述中间圈(28)相对于所述内圈(26)和/或相对于所述外圈(12)的相对运动。
6.根据前述权利要求1-4中任一项所述的三球销滚子(10)，其特征在于，所述三球销滚子(10)的滑动面(22a～e)中的至少一个滑动面包括低摩擦的塑料和/或陶瓷和/或青铜。
7.三球销式万向节(2)，所述三球销式万向节包括万向节外部件(4)和具有三个承载销(8)的万向节内部件(6)，其中，在所述承载销(8)中的每个承载销上均安置有三球销滚子(10)，
其特征在于，
所述三球销滚子(10)中的至少一个三球销滚子是根据权利要求1至6中任一项所述的三球销滚子(10)，其中，
所述三球销滚子(10)的外圈(12)以其外部面(16)以能运动的方式贴靠在所述万向节外部件(4)上，并且
内元件(18)以其内部面(20)安置在所述三球销式万向节(2)的承载销(8)上，并且
滑动轴承(24a～c)允许所述外圈(12)绕旋转轴线(14)相对于所述承载销(8)旋转。
8.根据权利要求7所述的三球销式万向节(2)，
其特征在于，
所述三球销滚子(10)的内部面(20)包括滑动轴承(24c)的第一滑动面(22e)，其中，所述滑动轴承(24c)的第二滑动面(22f)形成在所述承载销(8)上，所述三球销滚子(10)以其第一滑动面(22e)安置到所述第二滑动面上。
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