CN111188844B - 具有多球护罩窗口的等速球式万向节 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种等速万向节，包括：外部件，其具有第一纵轴线和沿轴向彼此相反设置的第一连接侧和开口侧，且在其内周面上具有外部的球轨道；内部件，其具有第二纵轴线和沿轴向彼此相反设置的第二连接侧和面对外部件的内侧，且在其外周面上具有内部的球轨道；多个球，用于在外部件和内部件之间传递扭矩；环形的球护罩，其布置在内部件和外部件之间，具有多个在周向方向上分布的护罩窗口，球在球护罩中被引导；其中，内部件和外部件布置成，使得分别有一个外部的球轨道和一个内部的球轨道形成三类不同的轨道对并且在分别容纳其中一个球的情况下彼此相对布置，其中，球由于不同的轨道几何结构而可不同地控制且共同布置在护罩窗口中。

Description

具有多球护罩窗口的等速球式万向节
技术领域
本发明涉及一种等速球式万向节，这在下面也称为等速万向节或仅简称为万向节。这种万向节通常具有以下特征：设有万向节外部件，万向节外部件具有第一纵轴线和沿轴向彼此相反设置的第一连接侧和开口侧。万向节在其内周面上构造有外部的球轨道。万向节还具有万向节内部件，万向节内部件具有第二纵轴线和沿轴向彼此相反设置的第二连接侧和面对万向节外部件的内侧。第一连接侧和第二连接侧分别用于容纳面对万向节的轴或轮毂(例如机动车的车轮轮毂)和/或抗旋转地与面对万向节的轴或轮毂(例如机动车的车轮轮毂)连接。万向节通常具有多个球，球用于在万向节内部件和万向节外部件之间传递扭矩。万向节外部件和万向节内部件布置成，使得分别有一个内部的球轨道和一个外部的球轨道成对地相对而置，其中，在内部的球轨道和外部的球轨道之间分别容纳球。为了引导球，设置在万向节外部件和万向节内部件之间布置的环形的球护罩。球护罩具有沿周向方向分布的多个护罩窗口，也简称为窗口，在窗口中通常分布容纳有球。球护罩用于在球轨道中引导球，其中，球沿着通过相应球的中点描述的、分别通过对应的球轨道的走向确定的中线，外部的中线和内部的中线滚动且通过护罩根据万向节的状态位于两条中线的交点上，从而在万向节展开时，通过球护罩使球的中点在万向节中间平面中被引导，万向节中间平面在万向节展开的情况下垂直于第一纵轴线和第二纵轴线，且在万向节弯曲的情况下相应于在第一纵轴线和第二纵轴线之间的角平分平面。对此，在万向节弯曲时球相应地沿着外部接触线在外部的球轨道中在形成外部的球接触点的情况下且沿着内部接触线在内部的球轨道中在形成内部的球接触点的情况下运行。内部接触线和外部接触线平行于中线延伸，中线相应地在与万向节状态相关的球的中点在万向节中间平面中的位置上相交。在外部的中线与万向节中间平面的交点处的切线和在内部的中线与万向节中间平面的交点处的切线包围张角。已知这样的万向节，在其中对于轨道对的从第一连接侧至开口侧的部分和对于轨道对的另一部分的角朝相反方向打开，例如在DE 100 60 119 A1中所述。
背景技术
在例如由DE 100 60 119 A1中已知的且称为反向轨道万向节的万向节中，作用到球上的力由于张角的开口相反而指向轴向相反的方向。该力通过护罩支撑，因此得到的变为零的轴向力作用到护罩上。由此，护罩基本无轴向力地支撑在万向节外部件中，从而万向节具有低摩擦以及平稳和高效的特点。这种万向节的缺点是，位于这类轨道中的球具有相对低的环绕，该低的环绕尤其随着万向节运动的增加而减小。用于传递扭矩的球的环绕或环绕度是通过对应的运行轨道包围球的角区域，在该球运行轨道的重要的边缘区域中变小，这导致接触挤压过高且因此材料断裂的风险更大。这仅可有限地通过所谓的唤起校正或轨道横截面形状匹配来克服，至少该校正导致结构体积的负荷过大。
发明内容
发明人在此基础上提出本发明的目的是一种等速球式万向节，或简称为等速万向节，在其中扭矩传递与结构体积的比例被扩大且尤其改进了平稳运行以及效率。该目的通过等速球式万向节实现。有利的设计方案分别是从属权利要求的主题。需要指出的是，在权利要求中单个提及的特征可以任意的、技术上有意义的方式彼此组合且呈现了本发明的其他设计方案。说明、尤其与附图相结合的说明额外地表征且特别描述了本发明。
根据本发明的等速万向节具有通常为杯状的万向节外部件，万向节外部件具有第一纵轴线和沿轴向彼此相反设置的第一连接侧和开口侧，且万向节外部件在其内周面上具有外部的球轨道。例如连接侧构造成轴销或用于容纳轴销。等速万向节还具有万向节内部件，万向节内部件具有第二纵轴线和沿轴向彼此相反设置的第二连接侧和面对万向节外部件的内侧，且万向节内部件在其外周面上具有内部的球轨道。通常万向节内部件被置入通过万向节外部件构造的空腔中。根据本发明在万向节外部件和万向节内部件之间设置多个球以用于传递扭矩。不是一定的是，但优选涉及相同尺寸的球。根据本发明还设置有环形的球护罩，其布置在万向节内部件和万向节外部件之间，球护罩具有多个在周向方向上分布的护罩窗口，球在球护罩中被引导。
根据本发明，万向节内部件和万向节外部件布置成，使得分别有万向节外部件的一个外部的球轨道和万向节内部件的一个内部的球轨道在形成三类不同的轨道对的情况下相对而置，其中，在每个轨道对中容纳其中一个球。对此，在万向节弯曲的情况下球分别沿着在外部的球轨道中的一个或多个外部的接触线以及沿着在内部的球轨道中的一个或多个内部的接触线滚动。下面也简称为接触线的球接触线在此可沿着相应的轨道圆、但是也沿着两个侧面或其中一个侧面延伸。例如，轨道的横截面可相应为哥特式的、椭圆形的或部分圆形的。球所进行的来回运动的程度取决于万向节的弯曲度。通过球描述的运动在下面根据中线来描述，中线描述相应在各个球轨道上滚动的球的球中点的滚动运动，并且因此在忽略球所需的间隙的情况下相应中线的观点相应地适用于接触线。
因此，根据本发明，参考外部的中线和内部的中线，外部的中线和内部的中线最终反映通过球轨道的几何结构确定的球滚动行为。球在传递扭矩的情况下在也简称为护罩的球护罩中被引导，从而在万向节弯曲的情况下球的中点通过球护罩在共同的万向节中间平面(EM)中被引导，万向节中间平面在万向节展开的情况下垂直于第一纵轴线和第二纵轴线并且在万向节弯曲的情况下相应于在第一纵轴线和第二纵轴线之间的角平分平面。
为了每次在万向节转动期间使球的可占据的位置沿着两个球轨道而相应定义张角，其中，两个球轨道最终与万向节的弯曲度相关，张角通过在外部的中线在其与万向节中间平面的交点上的外部的切线和在内部的中线在其与万向节中间平面的交点上的内部的切线包围。
根据本发明，至少在万向节的展开状态下设置成，使得对于第一类轨道对，万向节的展开状态的张角朝第一连接侧打开，对于第二类轨道对，万向节的展开状态的张角朝开口侧打开；对于第三类轨道对，万向节的展开状态的张角在数值上小于属于第一类和第二类的展开状态的张角。
因此，通过第三类轨道对补偿了第一类轨道对和第二类轨道对在万向节弯曲的状态下的缺少的环绕度和较低的机械稳定性。根据本发明，设置至少一个称为多球护罩窗口的护罩窗口，在多球护罩窗口中共同地布置至少一个属于第一类轨道对的球、至少一个属于第二类轨道对的球和至少一个属于第三类轨道对的球，以便由此节省结构空间。因此总体来看，扭矩传递大小和结构空间的比例可为最大化。将多个球容纳在护罩窗口中降低了摩擦且提高了效率，因为相对于每个球在单个窗口中的布置没有使万向节的每个球与护罩在多个方向上以限定窗口的面接触。通过根据本发明还将至少三个球集成在一个多球护罩窗口中再次使摩擦最小化且由此改进了效率，因为位于窗口中的内部的球与护罩较少次地接触。只有多球护罩窗口的外部的球与沿护罩的周向方向限定相应多球护罩窗口的连接片接触。
优选地，护罩的每个护罩窗口是一个多球护罩窗口。例如球的总体数量相应于大于二的整数的整数倍。优选地，球的总体数量相应于三的整数倍，例如9。
为了节省结构空间和保持护罩的足够的最小稳定性，沿周向方向在多球护罩窗口的紧邻的球之间在所有弯曲的状态下最大可能的角间距小于多球护罩窗口的外部的球与沿周向方向在该相应的多球护罩窗口之外的紧邻的球的角间距。换句话说，通过在多球护罩窗口之内将球挤压在一起，对于在多球护罩窗口之间沿周向方向留下的护罩连接片，保留了用于足够的连接片宽度的空间。优选地，如此设定球的尺寸以及如此选择内部的轨道和外部的轨道的布置方式，使得多球护罩窗口的外部的球的中点布置在对应于40°、优选34°的角的弧长之内。
优选设置成，在忽略实际所需的在可运动的万向节对之间的间隙的情况下，外部的中线或内部的中线在一类轨道对之内分别彼此重合。
中线相对于所属纵轴线的定向可为不同的。可想到的是，中线相对于纵轴线的倾斜状态，其中，例如内部的中线的倾斜状态与外部的中线的倾斜状态相反，从而万向节本质上属于叉槽式万向节类型。但是优选地，中线分别布置在径向平面中，即，外部的中线分别布置在第一纵轴线的一径向平面中以及内部的中线分别布置在第二纵轴线的另一径向平面中。
关于中线以及接触线的具体设计方案，本发明不限于此。关于走向，可分别通过圆方程或局部地通过具有连续过渡部的不同圆方程来描述。原理上可想到中线的任意弯曲的走向或也可想到弯曲的局部与直线的走向的组合。例如，中线的走向是S形。由DE 100 60220A1可知的反向轨道万向节，在其中具有从开口侧朝第一连接侧打开的张角的第一类轨道对分别具有位于末端以S形走向扩展的中线走向。这意味着，第一类轨道对的外部的球轨道的中线朝向开口侧向外弯曲且第一内部的球轨道的中线朝第一连接侧向外弯曲。球轨道的S形走向使得万向节弯曲增大，因为在万向节弯曲的情况下朝万向节开口运动的球还在球轨道中在较大的弯曲区域上被引导且可有助于传递扭矩。根据本发明，这种中线引导在此也应可组合且因此被包括在内。同样根据本发明实现的接触线的螺旋形走向例如在DE103 37 612A1中针对第一类轨道对进行了描述。换句话说，本发明除了要求保护的说明外不限于接触线的走向的其他具体设计方案。
根据优选的设计方案设置成，为第一类的每个轨道对提供第二类的一个轨道对，其外部的中线或内部的中线的走向关于万向节中间平面彼此镜像对称。
优选地，属于第三类对的张角在展开的状态下为0°。更优选地，属于第三类对的张角在万向节的所有可能的弯曲状态下都为0°。属于这种轨道对的球被技术人员称为“中性的”球。将这种球容纳在多球护罩窗口中是特别优选的，因为这种球由于其主要实施滚动运动且不是由滚动和滑动的组合而在摩擦和效率方面是有利的。
优选地，属于第三类轨道对的球轨道的中线、即外部的中线和内部的中线分别通过圆描述，其中，属于圆的圆中点分别定位在万向节中间平面上。更为优选地，圆中点布置在万向节中间平面与两个纵轴线的交点上。
优选地，球参考其对轨道对类型的所属性沿周向方向以规律的顺序交替地布置。
优选地，每个多球护罩窗口的沿周向方向外部的球属于第一类或第二类轨道对。
优选地，对此属于第三类轨道对的球分别是相关多球护罩窗口的其中一个内部的球或内部的球。
优选地，为第一类和第二类轨道对设置成，在可转动的万向节最大弯曲的情况下对于属于该轨道对的且沿着外部的中线和内部的中线的走向运动的球，对应的张角在数值上连续地改变。
根据优选的设计方案设置成，对于第一类和第二类轨道对以及对于所属的沿着相应的外部的中线和内部的中线的走向运动球，在可转动的万向节弯曲最大的情况下对应的张角保持相应的其开口的原理方向。换句话说：对于第一类轨道对，对应的张角对于外部的中线和内部的中线的交点的所有可能的、但是原则上与万向节的弯曲状态相关的位置都朝第一连接侧打开，该交点定义球的可能的位置，而对于第二类轨道对，张角对于所有可能的位置都朝开口侧打开。换句话说，根据该优先的实施方式第一类和第二类轨道对的张角经由通过万向节的最大弯曲限定的对应球运行走向至少保持了其开口的原理方向，因此在其数值方面看没有经历过零。
根据优选的设计方案设置成，对于第一类轨道对、第二类轨道对和第三类轨道对中的至少一类轨道对以及对于所属的沿着相应的外部的中线和内部的中线的走向运动的球在可转动的万向节弯曲最大的情况下所属的张角至少一次更换其开口的原理方向，优选至少一次连续地更换。即，由此是指，在质的方面来看，张角例如对于球沿着两条中线运动的第一区段朝第一连接侧的方向打开且对于紧接在第一区段的区段该角朝开口侧的方向打开。换句话说，沿着两条中线运动的球经历作用到其上的轴向力的反转。例如相关类型的轨道对构造成，张角的开口在展开的状态下变换且因此例如在张角的数值上来看该张角在万向节展开的状态下在经过中线时经历过零。
优选地，属于第一类和第二类轨道对的球轨道的内部的接触线和外部的接触线分别至少局部地且优选通过优选圆形的曲率描述，其中，对于第一类轨道对，描述外部的接触线的曲率的曲率中点定位成朝第一开口侧的方向相对于万向节中间平面偏移，且描述内部的接触线的曲率的曲率中点定位成朝第二连接侧的方向相对于万向节中间平面偏移；并且其中，对于第二类轨道对，描述外部的接触线的曲率的曲率中点定位成朝第一连接侧的方向相对于万向节中间平面偏移，且描述内部的接触线的曲率的曲率中点定位成远离第二连接侧相对于万向节中间平面偏移。优选地，前面提及的弯曲区段包括万向节的展开状态。
附图说明
下面根据附图详细阐述本发明以及技术领域。需要指出的是，附图示出了本发明的特别优选的实施例，但是本发明不限于这些实施例。其中示出：
图1a示出了根据本发明的等速万向节1在展开状态下的一种实施方式的开口侧O的视图；
图1b示出了图1a中的实施方式沿着图1a中的剖切线A-A的剖视图；
图2a示出了具有剖切线B-B的标记的相应于图1a的视图；
图2b示出了图1a中的实施方式沿着图2a中的剖切线B-B的剖视图；
图3a示出了具有剖切线C-C的标记的相应于图1a和图2a的视图；
图3b示出了图1a中的实施方式沿着图3a中的剖切线C-C的剖视图；
图4a示出了具有剖切线D-D的标记的相应于图1a、图2a和图3a的视图，但是等速万向节1处于弯曲的状态下；
图4b示出了图1a中的实施方式沿着图4a中的剖切线D-D的剖视图；
图5a示出了具有剖切线E-E的标记的相应于图1a、图2a和图3a的视图，但是等速万向节1处于弯曲的状态下；
图5b示出了图1a中的实施方式沿着图5a中的剖切线E-E的剖视图；
图6a示出了具有剖切线F-F的标记的相应于图1a、图2a和图3a的视图，但是等速万向节1处于弯曲的状态下；
图6b示出了图1a中的实施方式沿着图6a中的剖切线F-F的剖视图；
图7a示出了对应于图1a的实施方式的球护罩4以及在其中被引导的球5a、5b、5c在径向方向上的视图；以及
图7b示出了对应于图1a的实施方式的球护罩4以及在其中被引导的球5a、5b、5c根据图7a中的剖切线G-G的剖视图。
具体实施方式
在图1a以及沿着图1b的万向节的两个纵轴线La、Li的对应纵向剖面中示出了根据本发明的等速万向节1的一种实施方式。它具有杯状的万向节外部件2和万向节内部件3。在万向节外部件2和万向节内部件3之间布置有数量为9个的直径相等的球5a、5b、5c，球一方面在外部的球轨道11a、12a、13a中以及另一方面在内部的球轨道11i、12i、13i中被引导。外部的球轨道11a、12a、13a构造在万向节外部件2的内周面上且从开口侧0延伸至万向节外部件2的第一连接侧A1。万向节外部件2在其第一连接侧A1上形成轴销6。置入到由万向节外部件2形成的空腔中的万向节内部件3相应形成内部的球轨道11i、12i、13i，内部的球轨道与外部的球轨道11a、12a、13a成对地在容纳相应球5a、5b、5c的情况下相对而置。万向节内部件3形成轴容纳部7。万向节内部件3在按规定应用的情况下围绕第一纵轴线La旋转并且万向节外部件2相应地围绕第二纵轴线Li旋转。通过由外部的球轨道11a、12a、13a和内部的球轨道11i、12i、13i构成的在空间上相对而置地形成的对可基于球轨道尤其在轴向方向上的不同造型而分成三类轨道对，三类轨道对在下面称为第一类轨道对11a、11i、第二类轨道对12a、12i和第三类轨道对13a、13i。布置在各类轨道对中的球仅基于对应性而不是基于结构差异而不同命名，其中，属于第一类轨道对11a、11i且位于该类轨道对中的球用5a表示，属于第二类轨道对12a、12i的球用5b表示，属于第三类轨道对13a、13i的球用5c表示。在一类之内的轨道对没有差别，因此是完全相同的且均匀地沿周向方向分布，在此彼此错开120°地布置在万向节外部件2的内周面上或万向节内部件3的外周面上。球5a、5b、5c保持在共同的球护罩4中，其中，球5a、5b、5c的中点被保持在共同的平面(所谓的万向节中间平面EM)中，万向节中间平面在万向节展开的情况下垂直于第一纵轴线La和第二纵轴线Li。在万向节1弯曲的情况下，例如在图4b、5b和6b中所示且图4b、5b和6b示出了万向节在弯曲的状态下，万向节中间平面EM相应于在第一纵轴线La和第二纵轴线Li之间的角平分平面。
这类轨道对的基本结构差异应根据图1b、2b和3b的剖视图明显看出，其中，万向节相应位于展开的状态下，在展开的状态下第一纵轴线La和第二纵轴线Li重叠。为了简化，但是本发明不应仅限于此，在此应假设，球5a、5b、5c分别在相应的球轨道的底线上滚动并且因此在附图中通过球中点确定的中线的走向以球半径平行错开地相应于相应的底线。因此为了清楚起见，取消了各个中线的标识。根据图1b，下面详细阐述属于第一类轨道对的外部的球轨道13a和内部的球轨道13i的构造方式。属于第三类的外部的球轨道13a的接触线和与其平行伸延的中线以及属于第三类的内部的球轨道13i的接触线和与其平行伸延的中线分别通过同心的圆形轨道线描述，圆形轨道线的圆中点在万向节中间平面EM中位于其与第一纵轴线La并且与第二纵轴线Li的交点上。在图1b中示出的在外部的中线上在其与万向节中间平面EM的交点上的外部切线在图1b中用Ta表示且平行于在外部的球轨道13a的外部接触线上的切线Ta’。在内部的中线上在其与万向节中间平面EM的交点上的内部切线在图1b中用Ti表示，该切线平行于在内部的球轨道13i的内部接触线上的切线Ti’。用于展开的状态的张角β3是通过内部切线Ti和外部切线Ta包围的角，该角相应于由切线Ti’和Ta’包围的角。对于第三类轨道对，例如在图1b中所示，该角是0°。基于中线的同心、圆形的走向，该角如在图4b中所示在摆动范围上保持为0°。换句话说，属于第三类轨道对的球5c在万向节1的展开的状态下以及在万向节的弯曲的状态下都没有经受轴向力并且通常专业上称为“中性的”球。
在图2b中示出了由外部的球轨道11a和内部的球轨道11i构成的第一类的轨道对的剖视图。如所述地，示出了万向节1在展开的状态下。属于第一类的外部的球轨道11a的接触线和与其平行伸延的中线以及属于第一类的内部的球轨道11i的接触线和与其平行伸延的中线分别通过圆形轨道线描述，但是圆形轨道线的圆中心相对于万向节中间平面EM以相反的方向朝相应纵轴线错开。对此，属于内部的球轨道11i的中线和与其平行的内部接触线的圆中点相对于万向节内部件3的第二连接侧A2错开地布置并且属于外部的球轨道11a的中线和与其平行的内部接触线的圆中点相对于万向节外部件2的第一连接侧错开地布置。在外部的中线上在其与万向节中间平面EM的交点上的外部切线在图2b中用Ta表示并且平行于在外部的球轨道11a的外部接触线上的切线Ta’。在内部的中线上在其与万向节中间平面EM的交点上的内部切线在图2b中用Ti表示并且平行于在内部的球轨道11i的内部接触线上的切线Ti’。用于展开的状态的张角β1是通过内部切线Ti和外部切线Ta包围的角，该角又相应于由切线Ti’和Ta’包围的角。对于第一类轨道对，例如在图2b中所示，该角大于0°。基于中线虽然圆形、但是错开的走向，该角在展开的状态下对于第一类轨道对11a、11i来说从开口侧O朝向第一连接侧A1的方向打开并且在万向节1的从展开的状态至最大弯曲的状态的摆动范围上保持其在此朝向连接侧A1的开口的实质方向，如剖视图5b所示，这相应于沿着图5a的线E-E的剖视图。换句话说，对应的属于第一类轨道对的球5a在万向节1的所有状态下都经受轴向力，并且通常技术上称为“可控制的”球。
在图3b中示出了由外部的球轨道12a和内部的球轨道12i构成的第二类的轨道对的根据图3a的剖切线C-C的剖视图。如所述地，示出了万向节1在展开的状态下。属于第二类的外部的球轨道12a的接触线和与其平行伸延的中线以及属于第二类的内部的球轨道12i的接触线和与其平行伸延的中线分别通过圆形轨道线描述，而圆形轨道线的圆中心相对于万向节中间平面EM以相反的方向朝相应纵轴线错开。对此，属于内部的球轨道12i的中线和与其平行的内部接触线的圆中点相对于万向节内部件3的面对万向节外部件2的内侧I错开地布置并且属于外部的球轨道12a的中线和与其平行的内部接触线的圆中点相对于万向节外部件2的开口侧O错开地布置。在外部的中线上在其与万向节中间平面EM的交点上的外部切线在图3b中用Ta表示并且平行于在外部的球轨道12a的外部接触线上的切线Ta’。在内部的中线上在其与万向节中间平面EM的交点上的内部切线在图3b中用Ti表示并且平行于在内部的球轨道11i的内部接触线上的切线Ti’。用于展开的状态的张角β2是通过内部切线Ti和外部切线Ta或通过切线Ti’和Ta’包围的角。对于第二类轨道对，例如在图3b中所示，该角又是大于0°。基于中线虽然圆形、但是错开的走向，该角在展开的状态下对于第二类轨道对12a、12i来说从第一连接侧A1朝向开口侧O的方向打开。在此，在万向节1的从展开的状态至最大弯曲的状态的摆动范围上保持张角β2的朝向开口侧O的开口的实质方向，如在图6b中的剖视示意图所示，这相应于沿着图6a的剖切线F-F的剖视图。因此从原理的角度来看，在该第二类中开口方向与第一类的开口方向相反。换句话说，对应的属于第二类轨道对的球5b在万向节1的所有状态下都经受轴向力，并且通常技术上称为“可控制的”球，其中，作用到属于第二类轨道对的球5b上的轴向力与属于第一类轨道对的球5a上的轴向力相反。
根据图7a和7b描述基于其对几何结构不同类的轨道对的所属性而不同的球5a、5b、5c在球护罩4之内的布置方式，在该实施方式中球的结构没有差异。下面为了简单将球根据其所属性称为第一球5a、第二球5b和第三球5c，其中，后者称为“中性的”球。在图1中的万向节的护罩4中总共引导九个球5a、5b、5c。环形的护罩4具有三个沿周向方向均匀分布的护罩窗口，在每个护罩窗口中分别容纳3个球，第一球5a、第二球5b和第三球5c且共同地引导，且因此将护罩窗口称为多球护罩窗口14。如在图1b中所示，球沿周向方向关于其对轨道对类型的所属性以规则的顺序交替地布置，即，在周向方向上球的顺序在任一多球护罩窗口14中都是相等的。基于轨道的布置方式，即在纯看类型的情况下一种类型的球的中点分别相对彼此错开约120°地布置。对此，可控制的球、即，第一球5a和第二球5b形成相应多球护罩窗口14的外部的球。为了可使在窗口之间的连接片15最大，通过合适地选择球直径且通过在万向节内部件或万向节外部件中的所属球轨道的相对位置使得每一个多球护罩窗口14的在图7b中仅示例性地示出的球5a、5b、5c之间的有效角间距X最小，使得外部的球5a、5b与在下一相邻的多球护罩窗口14中的相应下一球的间距d最大。如此设定球的尺寸以及如此选择内部轨道和外部轨道的布置方式，使得每个多球护罩窗口14的外部的球5a、5b布置在与角α(alpha)成比例的弧长之内，其中，角的数值在该实施例中不超过34°。

Claims (10)

1.一种等速万向节(1)，所述等速万向节包括：
万向节外部件(2)，所述万向节外部件具有第一纵轴线(La)和沿轴向彼此相反设置的第一连接侧(A1)和开口侧(O)，且所述万向节外部件在其内周面上具有外部的球轨道(11a、12a、13a)，
万向节内部件(3)，所述万向节内部件具有第二纵轴线(Li)和沿轴向彼此相反设置的第二连接侧(A2)和面对万向节外部件(2)的内侧(I)，且所述万向节内部件在其外周面上具有内部的球轨道(11i、12i、13i)，
多个球(5a、5b、5c)，所述多个球用于在万向节外部件(2)和万向节内部件(3)之间传递扭矩，
环形的球护罩(4)，其布置在万向节内部件(3)和万向节外部件(2)之间，所述球护罩具有多个在周向方向上分布的护罩窗口，所述球(5a、5b、5c)在所述球护罩中被引导，
其中，万向节内部件(3)和万向节外部件(2)布置成，使得分别有一个外部的球轨道(11a、12a、13a)和一个内部的球轨道(11i、12i、13i)形成三类不同的轨道对(11a、11i；12a、12i；13a、13i)并且在分别容纳其中一个球(5a、5b、5c)的情况下彼此相对布置，其中，所述球(5a、5b、5c)在等速万向节弯曲的情况下分别沿着通过相应所属的外部的球轨道(11a、12a、13a)预设的、通过相应的球(5a、5b、5c)的中点确定的外部的中线且沿着通过相应所属的内部的球轨道(11i、12i、13i)预设的、通过相应的球(5a、5b、5c)的中点确定的内部的中线滚动；以及
其中，所述球(5a、5b、5c)通过所述球护罩(4)被引导，从而在所述等速万向节(1)展开的情况下所述球(5a、5b、5c)的中点通过所述球护罩(4)在共同的万向节中间平面(EM)中被引导，所述万向节中间平面在所述等速万向节(1)展开的情况下垂直于第一纵轴线(La)和第二纵轴线(Li)且在所述等速万向节(1)弯曲的情况下相应于在所述第一纵轴线(La)和第二纵轴线(Li)之间的角平分平面；以及
其中，与状态相关地分别定义张角(β1、β2)，所述张角通过所述外部的中线在其与所述万向节中间平面(EM)的交点中的外部的切线(Ta)和所述内部的中线在其与所述万向节中间平面(EM)的交点中的内部的切线(Ti)包围；
其中，至少在所述等速万向节(1)的展开的状态下设置成，使得对于第一类轨道对(11a、11i)所述等速万向节的展开状态的张角(β1)朝所述第一连接侧(A1)打开，对于第二类轨道对(12a、12i)所述等速万向节(1)的展开状态的张角(β2)朝所述开口侧(O)打开；对于第三类轨道对(13a、13i)所述等速万向节(1)的展开状态的张角(β3)在数值上小于展开状态的属于所述第一类和第二类的张角(β1；β2)；
其中，在所述球护罩(4)中设置至少一个称为多球护罩窗口(14)的护罩窗口，在所述多球护罩窗口(14)中共同地布置至少一个属于第一类轨道对(11a、11i)的球(5a)、至少一个属于第二类轨道对(12a、12i)的球(5b)和至少一个属于第三类轨道对(13a、13i)的球(5c)；
其中，所述外部的中线分别布置在第一纵轴线(La)的一径向平面中以及所述内部的中线分别布置在第二纵轴线(Li)的另一径向平面中；以及
其中，在每个多球护罩窗口(14)中，存在属于第一类轨道对(11a、11i)的第一沿周向方向外部的球(5a)和属于第二类轨道对(12a、12i)的第二周向方向外部的球(5b)。
2.根据权利要求1所述的等速万向节(1)，其中，每个护罩窗口是多球护罩窗口(14)。
3.根据权利要求1所述的等速万向节(1)，其中，沿周向方向在所述多球护罩窗口(14)的紧邻的球(5a、5b、5c)之间在所有弯曲的状态下最大可能的角间距(X)小于所述多球护罩窗口(14)的外部的球(5a；5b)与沿周向方向在所述相应的多球护罩窗口(14)之外的紧邻的球(5a；5c)的角间距(d)。
4.根据权利要求1所述的等速万向节(1)，其中，属于第三类轨道对(13a、13i)的张角(β3)在展开的状态下为0°。
5.根据权利要求1所述的等速万向节(1)，其中，属于所述第三类轨道对(13a、13i)的球轨道的外部的中线和内部的中线分别通过圆描述，其中，属于所述圆的圆中点分别定位在所述万向节中间平面(EM)上。
6.根据权利要求1所述的等速万向节(1)，其中，所述球(5a、5b、5c)参考其对轨道对(11a、11i；12a、12i；13a、13i)的类型的所属性沿周向方向以规律的顺序交替地布置。
7.根据权利要求1所述的等速万向节(1)，其中，对于所述第一类和第二类轨道对(11a、11i；12a、12i)以及对于所属的沿着相应的外部的中线和内部的中线的走向运动的球(5a、5b)，在可转动的等速万向节(1)弯曲最大的情况下对应的张角(β1、β2)在数值上连续变化。
8.根据权利要求1所述的等速万向节(1)，其中，对于所述第一类和第二类轨道对(11a、11i；12a、12i)以及对于所属的沿着相应的外部的中线和内部的中线的走向运动的球(5a、5b)，在可转动的等速万向节(1)弯曲最大的情况下对应的张角(β1、β2)保持其开口的相应方向。
9.根据权利要求1所述的等速万向节(1)，其中，对于所述第一类、第二类和第三类轨道对(11a、11i；12a、12i；13a、13i)中的至少一类以及对于所属的沿着相应的外部的中线和内部的中线的走向运动的球(5a、5b、5c)，在可转动的等速万向节(1)弯曲最大的情况下对应的张角(β1、β2)至少变换一次其开口方向。
10.根据权利要求1所述的等速万向节(1)，其中，属于所述第一类和第二类轨道对(11a、11i；12a、12i)的球轨道的内部的中线和外部的中线分别至少局部地通过曲率描述，其中，对于所述第一类轨道对(11a、11i)，描述所述外部的中线的曲率的曲率中点定位成朝所述第一连接侧的方向相对于所述万向节中间平面(EM)偏移，且描述所述内部的中线的曲率的曲率中点定位成朝第二连接侧的方向相对于所述万向节中间平面(EM)偏移，并且其中，对于所述第二类轨道对(12a、12i)，描述所述外部的中线的曲率的曲率中点定位成朝所述开口侧(O)的方向相对于所述万向节中间平面(EM)偏移，且描述所述内部的中线的曲率的曲率中点定位成朝所述内侧(I)的方向相对于所述万向节中间平面(EM)偏移。
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