CN116498667A - 等速万向节 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种等速万向节。等速万向节包括钢球、外星轮、内星轮、保持架及轴杆，所述外星轮位于所述保持架的外侧，所述内星轮与所述轴杆固定并位于所述保持架的内侧；所述保持架上设有孔位，所述钢球位于所述孔位中；所述钢球包括第一半球、第二半球及设于两个半球之间的支撑架，所述第一半球和所述第二半球可相对滚动。本申请通过钢球的两个半球分别转动，在等速万向节内部仅产生滚动摩擦，减小了内摩擦热，实现了较高的传动效率。

Description

等速万向节

技术领域

本申请涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种等速万向节。

背景技术

等速万向节在汽车上的应用十分广泛。等速万向节是轿车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到驱动轮，驱动轿车高速行驶。目前等速万向节多采用普通轴承钢球，但在实际工况中，钢球会出现一边滚动一边滑动的现象。在正常工作条件下，钢球与沟道的接触应力为2000～4000MPa，在如此高的接触应力下，滑动摩擦所产生的热量是很大的，会导致传动效率降低。

因此，有必要提供一种改进的等速万向节以解决上述问题。

发明内容

本申请提供一种传动效率较高的等速万向节。

本申请提供一种等速万向节，包括钢球、外星轮、内星轮、保持架及轴杆，所述外星轮位于所述保持架的外侧，所述内星轮与所述轴杆固定并位于所述保持架的内侧；所述保持架上设有孔位，所述钢球位于所述孔位中；所述钢球包括第一半球、第二半球及设于两个半球之间的支撑架，所述第一半球和所述第二半球可相对滚动。

进一步地，所述支撑架包括一对安装部及轴杆部，所述轴杆部自所述一对安装部向两端横向延伸；所述轴杆部的长度不大于所述钢球的直径。

进一步地，所述第一半球及第二半球分别设有通孔；所述轴杆部穿过所述通孔。

进一步地，所述第一半球与所述安装部之间设有若干滚动件，所述第二半球与所述安装部之间设有若干滚动件。

进一步地，所述第一半球和所述第二半球设有第一凹槽，所述一对安装部上分别设有与所述第一凹槽相对应的第二凹槽，所述第一凹槽及所述第二凹槽共同容纳所述滚动件。

进一步地，所述安装部为圆锥体，所述滚动件为圆锥滚子。

进一步地，所述安装部为球体，所述滚动件为滚珠。

进一步地，所述安装部为圆柱体，所述滚动件为滚针。

进一步地，所述第一半球包括第一固定部，所述轴杆部包括第一配合部，所述第一固定部与所述第一配合部配合，以限制所述第一半球与所述支撑架的轴向移动；所述第二半球包括第二固定部，所述轴杆部包括第二配合部，所述第二固定部和所述第二配合部配合以限制所述第二半球与所述支撑架的轴向移动。

进一步地，所述支撑架包括分隔部，所述分隔部自所述安装部的两端竖向延伸，以隔开所述第一半球与所述第二半球。

与现有技术相比，本申请的有益效果为通过钢球的两个半球分别转动，在等速万向节内部仅产生滚动摩擦，减小了内摩擦热，实现了较高的传动效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1是本发明等速万向节的剖视图。

图2是本发明等速万向节的钢球的侧视图。

图3是本发明等速万向节的钢球的剖视图。

附图标号说明：钢球、1；第一半球、11；第二半球、12；支撑架、13；安装部、131；轴杆部、132；分隔部、133；滚动件、14；外星轮、2；半球形壳体、21；轴部、22；内星轮、3；保持架、4；孔位、41；轴杆、5；盲孔、51。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

接下来对本说明书实施例进行详细说明。

如图1所示，本申请等速万向节包括钢球1、外星轮2、内星轮3、保持架4及轴杆5。外星轮2位于保持架4的外侧，内星轮3与轴杆5固定并位于保持架4的内侧。保持架4上设有孔位41，钢球1位于孔位41中。

如图2至图3所示，钢球1包括第一半球11、第二半球12、设于两个半球之间的支撑架13及若干滚动件14。第一半球11和第二半球12可相对滚动。如图3所示，支撑架13包括一对安装部131、轴杆部132及分隔部133。

第一半球11与第二半球12均为半球形壳体，共同形成一个完整的球体。第一半球11内形成第一空腔。第一半球11的中部设有柱形通孔。柱形通孔与第一空腔连通，其轴线穿过钢球1的球心。第一半球11的内壁上设有若干个第一凹槽，可均匀分布在第一半球11内。第一凹槽为圆弧形，以确保滚动件14在第一凹槽内能顺畅滚动。

第一半球11包括第一固定部，轴杆部132包括第一配合部。第一固定部和第一配合部在图中未示出。通过第一固定部和第一配合部的配合，共同限制第一半球11和支撑架13之间的轴向位移，确保钢球1在滚动过程中，第一半球11不会脱离支撑架13。具体的配合方式可以为凹凸结构，也可以为弹性卡扣，本申请对此不作限制。

第二半球12内形成第二空腔。第二半球12的中部设有柱形通孔。柱形通孔与第二空腔连通，其轴线穿过钢球1的球心。第二半球12和第一半球11对称设置。第二半球12的内壁上设有若干个第一凹槽，可均匀分布在第二半球12内。第一凹槽为圆弧形，以确保滚动件14在第一凹槽内能顺畅滚动。

第二半球12包括第二固定部，轴杆部132包括第二配合部。通过第二固定部和第二配合部的配合，共同限制第二半球12和支撑架13之间的轴向位移，确保钢球1在滚动过程中，第二半球12不会脱离支撑架13。具体的配合方式可以为凹凸结构，也可以为弹性卡扣，本申请对此不作限制。

一对安装部131为对称结构，位于钢球1的中部，轴杆部132自一对安装部131向两端横向延伸。

每一安装部131的形状和第一空腔及第二空腔相匹配，以确保安装后安装部131与第一半球11及第二半球12之间具有一定间隙，进而允许第一半球11与第二半球12可相对转动。

第一半球11与安装部131之间设有若干滚动件14，第二半球12与安装部131之间设有若干滚动件14。在本申请的一个实施例中，第一空腔和第二空腔可为圆锥状，安装部131为圆锥体，用于稳定钢球1的重心，同时便于钢球1滚动。

每一安装部131的外壁上设有若干个第二凹槽，其分别与两个半球的第一凹槽相对应。第二凹槽为圆弧形，以确保滚动件14在第二凹槽内能顺畅滚动。第一凹槽和第二凹槽一一对应，共同构成容纳滚动件14的空间，以限制滚动件14在钢球1内部的位移，保证滚动件14仅发生自转。

轴杆部132为柱状，用于形成第一半球11与第二半球12的转动轴。轴杆部132的长度不大于钢球1的直径，以避免轴杆部132过长伸出钢球1，影响钢球1的滚动。

分隔部133自安装部131向两端竖向延伸，与轴杆部132相垂直。分隔部133位于第一半球11和第二半球12之间。分隔部133可限制第一半球11及第二半球12的轴向移动，即在第一半球11和第二半球12相对转动的过程中，防止两个半球产生竖向的偏转，影响转动效果。分隔部133可以是柱状，也可以是环形，长度不大于钢球1的直径长度即可，本申请对此不作限制。

作为本申请的一种实施方式，滚动件14可为圆锥滚子。

安装部131的形状影响到两个空腔形状的设置以及滚动件14能否在槽位内顺利滚动，因此安装部131的形状变化需要随之更换空腔的形状与滚动件14的种类。在其他可选择的实施方式中，安装部可以采用球体，此时两个空腔应分别为半球状，滚动件采用滚珠结构。安装部也可以采用圆柱形，此时两个空腔应分别为圆柱体，滚动件采用滚针。本申请对此不作限制。

如图1所示，外星轮2位于等速万向节的最外侧，将内星轮3、保持架4和轴杆5容纳在外星轮2内，以防止其他物体进入等速万向节内部影响传动效果。外星轮2包括一端开口的半球形壳体21以及与半球形壳体21连接的轴部22，轴部22的轴线穿过半球形壳体21的中心。半球形壳体21的内表面设有供钢球1滚动的凹槽，形成外滚道。

内星轮3为星状的轮齿，固定在轴杆5的周侧。内星轮3的外表面设有供钢球1滚动的凹槽，形成内滚道。内星轮3上的内滚道和外星轮2上的外滚道共同形成供钢球1滚动的轨道。钢球1的两个半球可在轨道上分别转动。

保持架4为环形结构，布置在内星轮3与外星轮2之间。保持架4包围内星轮3及轴杆5，并且具有均匀分布的孔位41。孔位41的数量与钢球1的数量相同，用于限制钢球1的轴向移动。钢球1组装到保持架4的孔位41后，保持架4使得所有钢球1始终位于同一平面内。

保持架4上的孔位41及轨道共同限制钢球1轴向及径向的位移，使得钢球1在工作过程中仅能沿轨道的方向来回滚动。钢球1数量可以是6个，也可以是8个，本申请对此不做限制。

轴杆5为主动轴，其上有设卡簧槽位，内星轮3上设有卡簧，通过卡簧将内星轮3和轴杆5固定在一起。轴杆5靠近半球形壳体21一侧的端部设有盲孔51，以便于加工。

在本申请等速万向节工作过程中，钢球1的两个半球分别与外星轮2和内星轮3接触，产生滚动摩擦，又因各自所受到的摩擦力大小不同，第一半球11和第二半球12产生差速滚动。本申请通过钢球的两个半球分别转动，在等速万向节内部仅产生滚动摩擦，减小了内摩擦热，实现了较高的传动效率。

以上所述仅是本申请的较佳实施方式而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施方式揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种等速万向节，其特征在于，包括：钢球、外星轮、内星轮、保持架及轴杆，所述外星轮位于所述保持架的外侧，所述内星轮与所述轴杆固定并位于所述保持架的内侧；所述保持架上设有孔位，所述钢球位于所述孔位中；所述钢球包括第一半球、第二半球及设于两个半球之间的支撑架，所述第一半球和所述第二半球可相对滚动。

2.根据权利要求1所述的等速万向节，其特征在于，所述支撑架包括一对安装部及轴杆部，所述轴杆部自所述一对安装部向两端横向延伸；所述轴杆部的长度不大于所述钢球的直径。

3.根据权利要求2所述的等速万向节，其特征在于，所述第一半球及第二半球分别设有通孔；所述轴杆部穿过所述通孔。

4.根据权利要求2所述的等速万向节，其特征在于，所述第一半球与所述安装部之间设有若干滚动件，所述第二半球与所述安装部之间设有若干滚动件。

5.根据权利要求4所述的等速万向节，其特征在于，所述第一半球和所述第二半球设有第一凹槽，所述一对安装部上分别设有与所述第一凹槽相对应的第二凹槽，所述第一凹槽及所述第二凹槽共同容纳所述滚动件。

6.根据权利要求4所述的等速万向节，其特征在于，所述安装部为圆锥体，所述滚动件为圆锥滚子。

7.根据权利要求4所述的等速万向节，其特征在于，所述安装部为球体，所述滚动件为滚珠。

8.根据权利要求4所述的等速万向节，其特征在于，所述安装部为圆柱体，所述滚动件为滚针。

9.根据权利要求2所述的等速万向节，其特征在于，所述第一半球包括第一固定部，所述轴杆部包括第一配合部，所述第一固定部与所述第一配合部配合，以限制所述第一半球与所述支撑架的轴向移动；所述第二半球包括第二固定部，所述轴杆部包括第二配合部，所述第二固定部和所述第二配合部配合以限制所述第二半球与所述支撑架的轴向移动。

10.根据权利要求2所述的等速万向节，其特征在于，所述支撑架包括分隔部，所述分隔部自所述安装部的两端竖向延伸，以隔开所述第一半球与所述第二半球。