CN116724178A - 反向轨道万向节和用于制造反向轨道万向节的方法 - Google Patents

反向轨道万向节和用于制造反向轨道万向节的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116724178A
CN116724178A CN202080107852.4A CN202080107852A CN116724178A CN 116724178 A CN116724178 A CN 116724178A CN 202080107852 A CN202080107852 A CN 202080107852A CN 116724178 A CN116724178 A CN 116724178A
Authority
CN
China
Prior art keywords
joint
track
ball
cage
ball track
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080107852.4A
Other languages
English (en)
Inventor
S·毛彻
T·韦克林
R·克雷梅留斯
I·本纳
A·格雷梅尔迈尔
H-J·波斯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline International GmbH
Original Assignee
GKN Driveline International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GKN Driveline International GmbH filed Critical GKN Driveline International GmbH
Publication of CN116724178A publication Critical patent/CN116724178A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/224Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22303Details of ball cages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22306Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts having counter tracks, i.e. ball track surfaces which diverge in opposite directions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22309Details of grooves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/003Chip removing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0038Surface treatment
    • F16D2250/0053Hardening
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0084Assembly or disassembly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/10Surface characteristics; Details related to material surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/12Mounting or assembling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Abstract

本发明涉及一种反向轨道万向节,其包括:万向节外部件(12),万向节内部件(13),其中,第一轨道对(22A、23A)在反向轨道万向节拉伸时朝着万向节外部件(12)的开口侧扩展,并且第二轨道对(22B、23B)在反向轨道万向节拉伸时朝着万向节外部件(12)的连接侧扩展;在每个第一和第二轨道对中的各一个滚珠(14A、14B);带有沿圆周分布的保持架窗口(18)的滚珠保持架(15),保持架窗口分别容纳滚珠(14)中的其中一个,其中,外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的其中一个被硬化和切削地硬加工,并且外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的另一个被软加工并且紧接着硬化。本发明还涉及一种用于制造反向轨道万向节(11)的方法。

Description

反向轨道万向节和用于制造反向轨道万向节的方法
技术领域
本发明涉及一种形式为反向轨道万向节的等速万向节以及一种用于制造反向轨道万向节的方法。
背景技术
由DE 100 60 120A1已知:一种反向轨道万向节,其具有带弯曲的外轨道的万向节外部件、带弯曲的内轨道的万向节内部件、容纳在由外轨道和内轨道构成的轨道对中的传递扭矩的滚珠;和一种滚珠保持架,其带有保持架窗口,在保持架窗口中,滚珠保持在共同的平面中。第一外轨道与第一内轨道形成了第一轨道对,第一轨道对的第一控制角朝着第一轴向打开,并且在第一轨道对中保持着第一滚珠。第二外轨道和第二内轨道形成了第二轨道对,第二轨道对的第二控制角朝着第二轴向打开并且在第二轨道对中保持着第二滚珠。万向节外部件和万向节内部件能相对彼此沿轴向移动。
由WO 2013/029655 A1已知一种反向轨道万向节。第一轨道对在万向节拉伸时朝着开口侧打开,并且第二轨道对朝着连接侧打开。第一轨道对的控制角大于第二轨道对的控制角。万向节外部件的第一轨道对的中心线沿连接侧的方向在径向在参考圆弧内延伸并且沿开口侧的方向在径向在参考圆弧外延伸。
由DE 102 09 933A1已知一种反向轨道万向节,其包括:带有第一内沟道和第二内沟道的内轮毂;带有第一外沟道和第二外沟道的外轮毂,第一和第二外沟道与第一和第二内沟道分别形成了一对;环形的保持架,保持架布置在内轮毂和外轮毂之间并且具有径向的窗口,嵌接到沟道中的滚珠在窗口中导引。反向轨道万向节的外轮毂是一体式的闭合的环,外沟道无切削地成形到所述环中。
由US 6 224 490 B1已知一种带有万向节外部件、万向节内部件、传递扭矩的滚珠和保持架的等速万向节。万向节外部件具有带沟槽的球形的内表面。万向节内部件具有带沟槽的球形的外表面,万向节内部件中的沟槽的数量等于万向节外部件中沟槽的数量。万向节外部件中的沟槽和万向节外部件处的滑入斜面通过塑性加工方法制造。
由DE 10 2005 063 006 A1已知一种用于等速移动万向节的万向节内部件。万向节内部件具有用于导引滚珠保持架的外部的球形的导引面和多个成形在球形的导引面中的用于容纳传递扭矩的滚珠的沿圆周分布的滚珠轨道。滚珠轨道分别具有硬加工的第一轨道区段以导引滚珠以及没有被机械地加工的第二轨道区段,第二轨道区段不承担滚珠的导引功能。
发明内容
本发明的任务是,提出一种等速万向节,其利于成本、具有高效率和长使用寿命并且特别是也适用于大的弯曲角。所述任务还在于,提出了一种用于制造相应的反向轨道万向节的方法。
按照本发明,提出一种形式为反向轨道万向节的等速万向节,其包括:带纵轴线、连接侧和开口侧以及第一外部的滚珠轨道和第二外部的滚珠轨道的万向节外部件,第一外部的滚珠轨道和第二外部的滚珠轨道沿圆周分布地布置在万向节外部件的内表面中并且形成了第一滚珠轨道组;带纵轴线以及第一内部的滚珠轨道和第二内部的滚珠轨道的万向节内部件,内部的滚珠轨道在万向节内部件的外表面中沿圆周分布地布置并且形成了内部的滚珠轨道组;其中,第一外部的滚珠轨道和第一内部的滚珠轨道彼此形成了第一轨道对,第一轨道对至少部分弯曲并且朝着万向节外部件的开口侧扩展,并且其中,第二外部的滚珠轨道和第二内部的滚珠轨道彼此形成了第二轨道对,它们至少部分弯曲并且朝着万向节外部件的连接侧扩展;在每个第一轨道对和每个第二轨道对之间的各一个传递扭矩的滚珠;滚珠保持架,滚珠保持架布置在万向节外部件和万向节内部件之间并且具有保持架内表面、保持架外表面以及沿圆周分布的保持架窗口,保持架窗口分别容纳传递扭矩的滚珠中的至少一个滚珠,其中,滚珠在万向节内部件的和万向节外部件的纵轴线在万向节中心平面上同轴对准时被滚珠保持架所保持;其中,万向节外部件的内表面朝着连接侧形成了支撑面,滚珠保持架特别是在安装时可以沿轴向撑靠到该支撑面上;其中,外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的其中一个被硬加工;并且外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的另一个被软加工和硬化。
反向轨道万向节具有的优点是,其由于在硬化前已加工的滚珠轨道组而能利于成本地制造,齐总,同时由于硬化的并且紧接着被硬加工的滚珠轨道组、万向节外部件的支撑面和反向轨道形状而获得了针滚珠保持架的良好的导引和支撑功能并且因此获得了高效。
在这个公开文本的上下文中,软加工尤其包括,期望的滚珠轨道几何形状仅通过软加工产生,这就是说,在硬化之前完成和结束。在硬化之后,不设对滚珠轨道的进一步的改变几何形状的加工,特别是不设切削加工。滚珠轨道可以特别是通过成型完成制造,例如通过锻造、热成型、冷成型、冲压和/或捶打。滚珠轨道备选或补充性地至少也可以在中间布置中切削地加工,例如通过铣削操作、车削操作和/或磨削操作。
在本公开文本的上下文中,硬化和硬加工尤其进一步意味着,相应的滚珠轨道组在硬化之前伴随相应的加工余量进行预制并且在硬化之后加工到期望的最终几何形状。在此,预制可以通过切削的制造方法,如车削或铣削和/或通过无切削的制造方法,如成形或锻造或冲压完成。加工可以尤其切削地进行,例如通过磨削或车削。在此,在中间产品中规定的相应的表面的例如可能为十分之几毫米的加工余量材料,在硬化后被去除。
例如借助磨削或车削硬加工的滚珠轨道可以具有比软加工的,这就是说在硬化之后未作加工的滚珠轨道更小的表面粗糙度。后者可选可以具有微型结构,微型结构通过在硬化之前执行的喷丸处理产生。
优选这样来设计第一外部的滚珠轨道和第二外部的滚珠轨道,使得在横剖面中观察的话,分别形成了与相关的传递扭矩的滚珠的两点接触。也可以备选或补充性地这样来设计第一内部的滚珠轨道和第二内部的滚珠轨道,使得在横剖面中观察的话,分别形成了与相关的传递扭矩的滚珠的两点接触。两点接触可以例如通过在横剖面中观察的哥特式的或椭圆形的轨道形状产生。通过两点接触或两点轨道,可以执行对滚珠轨道的自我测量。但原则上也可以使用圆形轨道。
原则上两种实施方式是可能的,它们通过将在硬化之前或之后加工的滚珠轨道分配给万向节外部件或万向节内部件产生。按照第一种实施方式,在硬化之前软加工的滚珠轨道可以配设给万向节外部件,硬化的并且紧接着硬加工的滚珠轨道则配设给万向节内部件。按照一种相反的备选的实施方案,在硬化之前软加工的滚珠轨道可以配设给万向节内部件,硬化的并且紧接着硬加工的滚珠轨道则配设给万向节外部件。
接下来说明一些可能的设计方案,它们涉及到第一种实施方式,在第一种实施方式中,万向节外部件的滚珠轨道在硬化之前被加工并且万向节内部件的滚珠轨道在硬化之后被加工。在第二种实施方式中,特征则相应地反过来,在第二种实施方式中,软加工的滚珠轨道配设给万向节内部件并且硬加工的滚珠轨道配设给万向节外部件。
按照一种设计方案,外部件内表面可以被硬化并且在硬化之后没有被机械地加工。换句话说,内部表面的几何形状在硬化之前就被制好或完成。硬化之后不设置针对内表面的进一步的改变几何形状的加工,特别是不设置切削加工。外部件内表面可以尤其通过成型制好,例如通过锻造、热成型、冲压和/或捶打。外部件内表面备选或补充性地至少也可以在中间步骤中被切削地加工,例如通过铣削操作、车削操作和/或磨削操作。
万向节内部件的外表面可以被硬化并且在硬化之后被硬加工。这意味着,内部件外表面在硬化之前伴随相应的加工余量预制并且在硬化之后被加工到期望的最终几何形状。在此,预制可以通过切削的制造方法,如车削或铣削和/或通过无切削的制造方法,如成型或锻造完成。对外表面的加工可以尤其切削地进行,例如通过磨削或车削。
按照一种设计方案,滚珠保持架的保持架外表面可以被软加工、硬化并且在硬化之后没有被机械地加工。保持架内表面可以备选或补充性地被软加工、硬化并且在硬化之后保持没有被机械地加工。保持架外表面可以在保持架硬化之前至少在部分工序中被例如借助车削或磨削切削地和/或例如通过成型无切削地加工或制造。同样的说明类似地也适用于保持架内表面的加工,其可以无切削地和/或切削地进行。
按照一种设计方案,在万向节外部件和万向节内部件的纵轴线彼此齐平时,形成在保持架外表面和万向节外部件的内表面之间的外部的径向间隙以及形成在保持架内表面和万向节内部件的外表面之间的内部的径向间隙可能不一样大。类似的是,形成在保持架外表面和万向节外部件的内表面之间的外部的总轴向间隙和形成在保持架内表面和万向节内部件的外表面之间的内部的总轴向间隙,可能不一样大。当外部的滚珠轨道组被软加工时,外部的径向间隙或外部的总轴向间隙优选大于内部的径向间隙或内部的总轴向间隙。当内部的滚珠轨道组被软加工时,外部的径向间隙或外部的总轴向间隙优选小于内部的径向间隙或内部的总轴向间隙。此外还可以这样来设计万向节部件,使得当万向节内部件相对滚珠保持架轴向居中定位时,外部的总轴向间隙不对称地分成了外部的开口侧的轴向间隙和外部的连接侧的轴向间隙。在此,连接侧的轴向间隙优选小于开口侧的轴向间隙。由此以有利地方式支持了万向节内部件在压入轴时可以通过滚珠保持架沿轴向撑靠到万向节外部件的支撑面上,而不会将滚珠夹紧在滚珠轨道中或与滚珠轨道处于压紧接触。径向间隙或轴向间隙的不同的设计方案有助于简单的和利于成本的制造,因为实现了在四个表面对中的其中一个中的粗略的间隙。
万向节外部件、保持架和万向节内部件的对置的表面原则上可以按要求自由选择。万向节外部件的内表面、保持架外表面、保持架内表面和万向节内部件的外表面中的一个、多个或全部例如可以设计成球形。所述表面备选或补充性地也可以具有柱筒形的、环面形的和/或锥形的区段。在使用带有球形的外表面和内表面的滚珠保持架时,这些球形表面可以彼此同轴地布置,这就是说,两个表面中心点可以重合。按照一种备选的可行方案,球形的表面也可以在在轴向彼此错开,这就是说,内部的和外部的球形的滚珠表面的两个表面中心点彼此间具有轴向的间距(偏移)。同样的说明在使用外部件的球形的内表面和/或内部件的球形的外表面时类似地也适用于它们。
第一外部的滚珠轨道朝着开口侧形成了第一侧凹并且第二外部的滚珠轨道朝着开口侧形成了第二侧凹。在此尤其规定,朝着开口侧打开的第一滚珠轨道的第一侧凹小于朝着连接侧打开的第二滚珠轨道的第二侧凹。
前述具体说明涉及到这样一种实施方式,在该实施方式中,万向节外部件的滚珠轨道的几何形状仅通过软加工制造并且万向节内部件的滚珠轨道被硬加工。不言而喻的是,在万向节外部件的滚珠轨道被硬加工比且万向节内部件的滚珠轨道的几何形状仅通过软加工在硬化之前制造的备选的实施方式中,相应地反过来地实施所述特征。
按照一种适用于上述两种实施方式的设计方案万向节外部件的第二外部的滚珠轨道中的至少一部分在连接侧具有相对功能区段在径向下凹的兜孔,相关的滚珠在万向节过度弯曲时在径向可以插入到所述兜孔中。以这种方式方便了反向轨道万向节的安装。
按照适用于两种实施方式的另一种设计方案,这样来设计万向节外部件和万向节内部件,使得它们相对彼此能角度移动了至最大30°、特别是至最大25°的弯曲角(β)。第一轨道对的第一滚珠形成了第一部分圆直径(PCDA),并且第二轨道对的第二滚珠形成了第二部分圆直径(PCDB)。第一和第二部分圆直径中的至少一个与万向节内部件的插入开口的最大的部分圆直径(PCDS)之比,在此尤其小于2.05(PCDA/PCDS<2.05和/或PCDB/PCDS<2.05)。通过这种设计方案可以在弯曲角较小时由万向节传递特别大的扭矩。因此这种设计方案尤其适用于使用在不转向的后桥中,特别是在传动机构侧。但伴随大的弯曲角的应用也是可能的,例如用于车轮侧的转向的前桥。在此,所述万向节可以设计英语大于45°的弯曲角。所述万向节相应地也可以设计成,滚珠部分圆直径与开口部分圆直径之比与上述比不同,尤其可以处在1.5和3.0之间(1.5<PCDA/PCDS<3.0和/或1.5<PCDB/PCDS<3.0)。在滚珠部分圆直径和滚珠直径之间的比可以例如处在2.5和4.5之间。
传递扭矩的滚珠的和相应地外部的和内部的滚珠轨道的数量优选能除以2并且尤其为8,其中,与之不同的数字如6或10也是可能的。
上述任务还进一步用一种用于制造形式为反向轨道万向节的等速万向节的方法解决,该方法包括:
制造万向节外部件,万向节外部件具有纵轴线、连接侧和开口侧、带有朝着连接侧沿轴向作用的支撑面的内表面以及共同形成了外部的滚珠轨道组的第一外部的滚珠轨道和第二外部的滚珠轨道;
制造万向节内部件,万向节内部件具有纵轴线、外表面以及共同形成了内部的滚珠轨道组的第一内部的滚珠轨道和第二内部的滚珠轨道;
制造滚珠保持架,其具有保持架轴线、保持架内表面、保持架外表面以及能围绕保持架轴线沿圆周分布的保持架窗口;
将万向节内部件插入到滚珠保持架中;
将滚珠保持架插入到万向节外部件中;
将万向节内部件相对万向节外部件这样转动,使得第一内部的滚珠轨道与第一外部的滚珠轨道对置并且形成了第一轨道对,第一轨道对在万向节的角位置中朝着万向节外部件的开口侧扩展,以及第二内部的滚珠轨道与第二外部的滚珠轨道对置并且形成了第二轨道对,第二轨道对在万向节的角位置中朝着万向节外部件的连接侧扩展;在万向节内部件和万向节外部件相对彼此弯曲时将滚珠插入到保持架窗口中,其中,第一轨道对和第二轨道对分别容纳传递扭矩的滚珠,其中,滚珠在万向节内部件和万向节外部件的纵轴线在万向节中心平面上同轴对准时被滚珠保持架保持;其中,外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的其中一个被软预加工,紧接着硬化并且在硬化之后被加工,例如通过切削加工;并且其中,外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的另一个被软加工并且紧接着硬化,这就是说,在硬化之后保持未被机械加工或者未被硬加工。
用所述方法制造的反向轨道万向节具有和上述相同的优点。不言而喻的是,所有涉及到产品的特征能传递给所述方法,反过来,所有涉及到方法的特征也能传递给产品。
按照一种可能的方法运行方案,保持架外表面和/或保持架内表面被软加工,特别是通过成型工艺,并且紧接着被硬化。在硬化后,优选不再设置进一步的给定几何形状的或机械的加工。
万向节外部件和/或万向节内部件可以例如由调质钢或渗碳钢制造。滚珠轨道的和可选万向节外部件的内表面的硬化可以例如通过边缘层硬化特别是借助感应式加热完成。经边缘层硬化的调质钢或渗碳钢在硬化之后提供了具有坚韧核心的无磨损的表面。这类似地也适用于滚珠轨道和可选万向节内部件的外表面,它们同样可以被边缘层硬化。万向节内部件备选也可以被渗碳硬化。渗碳硬化时,由构件的外表面产生沿核心硬度的方向递减的硬度变化曲线。
按照第一种可行方案,第一和第二外部的滚珠轨道以及万向节外部件的内表面可以被软加工,特别是通过成型工艺,并且在这之后,第一和第二外部的滚珠轨道和可选万向节外部件的内表面可以被硬化。第一和第二内部的滚珠轨道以及万向节内部件的外表面可以相应地被软预加工,之后被硬化,并且在硬化之后被硬加工。按照第二种可行方案,万向节外部件的和万向节内部件的加工可以反过来进行。
适用于两种可行方案的是,一方面保持架外表面和万向节外部件的内表面并且另一方面保持架内表面和万向节内部件的外表面,可以被这样制造,即,在反向轨道万向节的已安装和拉伸的状态下,在滚珠保持架和万向节外部件之间的外部的径向间隙以及在滚珠保持架和万向节内部件之间的内部的径向间隙不一样大,和/或,在滚珠保持架和万向节外部件之间的外部的轴向间隙和在滚珠保持架和万向节内部件之间的内部的轴向间隙不一样大。
按照一种设计方案,可以这样来制造万向节内部件,使得万向节内部件的过梁中的一部分具有两侧的削平结构。以这种方式能简化万向节内部件到滚珠保持架中的安装,其中,较短的内部件过梁在万向节内部件与相对保持架轴线交叉的纵轴线对准时可以被穿入到滚珠保持架的窗口中。
按照另一种实施方案,万向节外部件的第二外部的滚珠轨道的至少一部分可以在连接侧制造带有相对功能区段径向下凹的兜孔,相关的滚珠在万向节过度弯曲时可以在径向插入到所述兜孔中。这也有助于改进安装。
附图说明
接下来借助附图阐释优选的实施例。
图1
A)在过梁区域的纵剖面中,
B)在第一轨道对的纵剖面中,
C)在第二轨道对的纵剖面中,
D)在纵剖面中在带有下半图中的第一轨道对和上半图中的第二轨道对的简化图示中,
示出了按照第一种实施方式的按本发明的反向轨道万向节;
图2
A)与万向节内部件和万向节外部件同轴对准地,
B)在弯曲图中在第一轨道对的纵剖面中,
C)在弯曲图中在第二轨道对的纵剖面中,
D)在弯曲图中在过梁区域的纵剖面中,
示出了带有插入的轴的图1的反向轨道万向节;
图3
A)在万向节开口的三维图中,
B)在万向节开口的轴向视图中,
C)在过梁区域的按图3B的剖切线3C-3C的纵剖面中,
D)在第一外部的滚珠轨道的按图3B的剖切线3D-3D的纵剖面中,
E)在第二外部的滚珠轨道的按图3B的剖切线3E-3E的纵剖面中,
示出了图1的反向轨道万向节的万向节外部件;
图4
A)在三维图中,
B)在轴向视图中,
C)在第一内部的滚珠轨道的按图4B的剖切线4C-4C的纵剖面中,
D)在第二内部的滚珠轨道的按图4B的剖切线4D-4D的纵剖面中,
示出了图1的反向轨道万向节的万向节内部件;
图5
A)在三维图中,
B)在横剖面中,
C)在两个彼此对置的保持架窗口的纵剖面中,
示出了图1的反向轨道万向节的滚珠保持架;
图6
A)在万向节内部件穿入到滚珠保持架中时在轴线相交时在三维图中,
B)在按图6A穿入时在滚珠保持架的横剖面中,
C)在万向节内部件在滚珠保持架中同轴对准之后在三维图中示出了图1的反向轨道万向节的万向节内部件和滚珠保持架的安装;
图7
A)在第一轨道对的纵剖面中,
B)在第一轨道对的纵剖面中,
示出了在万向节内部件相对万向节外部件过度弯曲时的安装;
并且
图8在纵剖面中示出了在一种经改变的实施方式中的按本发明的反向轨道万向节的万向节外部件;
并且
图9在纵剖面中示出了在另一种经改变的实施方式中的按本发明的反向轨道万向节的万向节外部件。
具体实施方式
在接下来共同说明的图1A至7B中,示出了按本发明的反向轨道万向节11。反向轨道万向节11包括万向节外部件12、万向节内部件13、多个传递扭矩的滚珠14A、14B以及滚珠保持架15。在滚珠保持架15的球形的外表面16和万向节外部件12的球形的内表面24之间形成了环绕的间隙25。在滚珠保持架15的球形的内表面17和万向节内部件13的球形的外表面26之间也形成有环绕的间隙27。在当前的实施方式中,表面中心点M16和M17处在共同的万向节中心平面EM中,其中,在一种经改变的实施方案中也可能的是,表面中心点M16和M17分别具有朝相反的方向的关于万向节中心平面EM的轴向的间距(偏移)。滚珠14A、14B在滚珠保持架15中的沿圆周分布的保持架窗口18中保持在万向节中心平面EM中。纵轴线L12标注在万向节外部件12处,纵轴线L13标注在万向节内部件13处。纵轴线L12、L13与万向节中心平面EM的交点形成了万向节中心点M。
在此处所示的实施方式中,万向节外部件12的内表面24、保持架外表面16、保持架内表面17和万向节内部件13的外表面27呈球形。所述表面中的一个或多个表面可以备选或补充性地也具有柱筒形的、环面形的和/或锥形的区段。关于外部件12的内表面24,在图3D中绘出了开口侧的区段24a、中央的区域24c和底侧的区段24b。底侧的区段24b形成了支撑面,滚珠保持架15用其外表面16可以在轴向撑靠到该支撑面上。
万向节外部件12具有底部19以及开口20,底部例如可以转变成连接销。万向节内部件13具有开口21,驱动轴30的轴颈可以为了传递扭矩而以抗扭的方式插入到该开口中。带有已安装的轴30的反向轨道万向节11在图2A至2D中示出。底部19的位置下文中指的是“朝着连接侧”的轴向,开口20的位置下文中指的是“朝着开口侧”的轴向。这些术语也就万向节内部件所使用,其中,仍保持不考虑轴到万向节内部件13上的实际的连接。不言而喻的是,万向节外部件取代底部地也可以设计成朝着连接侧敞开,例如以圆盘万向节的形式。
在圆周上交替地设有带传递扭矩的第一滚珠14A的第一轨道对22A、23A和带传递扭矩的第二滚珠14B的第二轨道对22B、23B。图1B中示出了第一轨道对22A、23A的形状,图1C中示出了第二轨道对22B、22B的形状。第一滚珠14A具有与万向节外部件中第一外部的滚珠轨道22A以及万向节内部件中第一内部的滚珠轨道23A的接触。在此,第一滚珠14A的中心点在沿着外部的和内部的第一滚珠轨道22A、23A运动时分别限定了第一中心线,第二滚珠14B的中心点则在沿着外部的和内部的第二滚珠轨道22B、23B运动时分别限定了第二中心线。
在万向节外部件12和万向节内部件13同轴对准时,到滚珠14A上的切线T22A、T23A在与第一轨道22A、23A的接触点中形成了开角δA,该开角朝着开口侧打开。第二滚珠14B在万向节外部件12中的外部的滚珠轨道22B中并且在万向节内部件13中的内部的滚珠轨道23B中导引。滚珠14B与滚珠轨道的轨道底部接触示出,轨道底部不一定是必需的。在所示的拉伸位置中,到第二滚珠14B的切线T22B、T23B在与第二轨道22B、23B的接触点中形成了第二开角δB,其朝着连接侧打开。在反向轨道万向节的一种经改变的轨道形式中,朝着相反的轴向定向的开角也可能引起万向节的特别是高达2°的轻微弯曲的位置。
第一和第二轨道对用它们的中线分别处在通过万向节的径向平面中。各一个滚珠14A、14B容纳在滚珠保持架15的保持架窗口18中。径向平面彼此间分别具有相同的角间距。传递扭矩的滚珠14A、14B的数量和相应地外部的和内部的滚珠轨道的数量在当前为八,并不限于八。在此,万向节外部件12的和万向节内部件13的各两个第一轨道对22A、23A彼此正相反地对置,并且两个第二轨道对22B、23B彼此正相反地对置。
接下来更为详细地探讨按本发明的反向轨道万向节11的特殊性、特别是探讨万向节外部件12的第一和第二滚珠轨道22A、22B的设计方案和万向节内部件13的第一和第二滚珠轨道23A、23B的设计方案,它们彼此不同。当前结合按本发明的反向轨道万向节适用的是下列定义:
万向节弯曲角β定义了一个角,其夹在万向节外部件12的纵轴线L12和万向节内部件13的纵轴线L13之间。万向节弯曲角β在万向节拉伸时为零。
轨道弯曲角β/2定义了一个角,围绕万向节中心点M的半径在滚珠中心处与万向节中心平面EM夹成了这个轨道弯曲角。在此,轨道弯曲角β/2在万向节的任意角位置中始终为万向节弯曲角β的一半。
开角δ定义了一个角,该角在万向节拉伸时由到滚珠的切线T在与第一滚珠轨道或第二滚珠轨道的接触点中夹成。
控制角δ/2定义了一个角,在万向节拉伸时在滚珠中心点中施加到相应的滚珠中心线上的切线与万向节外部件的或万向节内部件的相关的纵轴线L夹成了该角。在此,控制角δ/2等于一半的开角δ。
中心平面EM由传递扭矩的滚珠14A、14B的滚珠中心点限定。
第一部分圆直径PCDA定义了在万向节拉伸时由第一滚珠14A的中心点形成的直径。
第二部分圆直径PCDB定义了在万向节拉伸时由第二滚珠14B的中心点形成的直径。
部分圆直径PCDS定义了万向节内部件13的插入开口的直径,特别是通过插入开口的齿根线。
优选这样来设计在此示出的反向轨道万向节2,使得万向节部件12、13相对彼此角度移动了一个至最大30°的弯曲角β。第一和/或第二部分圆直径PCDA、PCDB与万向节内部件13的插入开口的最大的部分圆直径PCDS之比在此尤其小于2.05,这就是说PCDA/PCDS<2.05和/或PCDB/PCDS<2.05。通过这种设计方案尤其可以由反向轨道万向节2传递大扭矩。不过不言而喻的是,视应用而定,也使用具有超过30°、特别是也超过45°的更大的弯曲角β的其它设计方案,像例如在针对转向车桥的车轮侧的万向节中所使用的那样。
按照本发明,一方面,也可以共同地称为外部的滚珠轨道或外部的滚珠轨道组的第一和第二外部的滚珠轨道22A、22B,并且另一方面,也可以共同地称为内部的滚珠轨道或内部的滚珠轨道组的第一和第二内部的滚珠轨道23A、23B被不同地制造。
具体来说,外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的其中一个被硬化并且特别是切削地加工,而外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的另一个则被软加工,这就是说,在硬化之后不再被机械地加工。在此,软加工的和紧接着硬化的滚珠轨道可能要比在硬化后加工的滚珠轨道更加粗糙。
接下来说明一种实施方式,在该实施方式中,万向节外部件12的滚珠轨道22A、22B在硬化之前被软加工,并且万向节内部件13的滚珠轨道23A、23B在硬化之后被硬加工。
作为零件在图3A至3E中示出的万向节外部件12,特别是第一和第二外部的滚珠轨道22A、22B,可以通过成型操作完成,例如通过锻造、热成型、冷成型、冲压和/或捶打。不言而喻的是,在各个成型步骤之间也可以设置切削的中间步骤例如以剥脱()和/或去毛刺。
如尤其由图1B、1D的下方的半图、2C和3D可知,第一外部的滚珠轨道22A具有弧形的中央的功能区段。产生中央的功能区段的圆弧的中心点相比万向节1的中心平面朝着开口侧错开,这也称为轴向偏移,带有偏移平面EA。在其开口侧的末端处,万向节外部件12的第一外部的滚珠轨道22A具有径向的拓展结构28A,以方便相关的滚珠14A在安装时的插入。此外,通过第一滚珠轨道22A的开口侧的径向的扩展结构28A,由中央的功能区段形成的径向的侧凹变小。这又在定型制造万向节外部件12时具有若干优点,因为在成型时径向向内流或压的材料必然很少。在其底部侧的末端处,万向节外部件12的第一外部的滚珠轨道22A具有相比功能区段在径向下凹的兜孔29A。如在图7A中所示那样,在安装在开口侧插入的滚珠14Aa时,完全相反地对置的滚珠14Ab可以插入到底部侧的兜孔29A中。由此方便了反向轨道万向节11的安装。
如尤其由图1C、1D上半图、2B和3E可知,第二外部的滚珠轨道22B具有弧形的中央的功能区段。产生中央的功能区段的底部的中心点相对万向节11的中心平面EM朝着底部侧到平面EB中地错开。在其底部侧的末端处,万向节外部件12的第二外部的滚珠轨道23B具有相对功能区段沿径向下凹的兜孔29B。如在图7B中所示那样,在安装开口侧插入的滚珠14Ba时,完全相反地对置的滚珠14Bb可以插入到底部侧的兜孔29B中。由此方便了反向轨道万向节11的安装。
第一外部的滚珠轨道22A朝着开口侧形成了第一侧凹H22A,并且第二外部的滚珠轨道23B朝着开口侧形成了第二侧凹H22B。在此,尤其在图1D中可以看到,朝着开口侧打开的第一滚珠轨道22A的第一侧凹H22A小于朝着连接侧打开的第二滚珠轨道22B的第二侧凹H22B。
在当前的万向节外部件12中,球形的表面24优选也被软加工,这就是说,球形表面在硬化之后保持不被机械地加工。因此万向节内部件12的带有滚珠轨道22A、22B和球形24的整个内部的轮廓在硬化之前就完成了制造。在硬化之后,不设置进一步的改变几何形状的加工。在此被证实有利的是,外部件内表面24与第一和第二外部的滚珠轨道22A、22B一起可以通过成型操作制造,如上文中所说明的那样。成型工艺提供了特别快速和成本有效地制造的优点。
第一和第二外部的滚珠轨道22A、22B尤其这样成形,使得在相应的滚珠轨道的横剖面中形成了与相关的滚珠14A、14B的两点接触。两点接触可以例如通过横剖面中的哥特式的或椭圆形的轨道形状产生。
作为零件在图4A至4D中示出的万向节内部件13的、特别是第一和第二内部的滚珠轨道23A、23B的制造可以通过切削工艺,如车削和/或铣削完成,其中,借助成型操作的制造同样可行。内部的滚珠轨道23A、23B可以在硬化之前伴随相应的加工余量预制。在硬化之后,内部的滚珠轨道23A、23B被加工成期望的最终几何形状。加工尤其切削地进行,例如通过磨削和/或车削操作。第一和第二内部的滚珠轨道23A、23B优选同样被这样设计,使得在相应的滚珠轨道的横剖面中,形成了与相关的滚珠14A、14B的两点接触。
在当前的实施方式中,万向节内部件13的球形的内表面26优选也先被软预加工,紧接着被硬化并且在硬化后被硬加工。预制可以通过切削的制造工艺,如车削或铣削完成,和/或通过无切削的制造工艺,如成型或锻造完成。对万向节内部件的外表面26的加工尤其切削地进行,例如通过磨削。
如尤其在图4A、4B、6A和6B中可以看到的那样,万向节内部件13在当前的实施方式中具有带轴向凹槽31的两个彼此完全相反对置的过梁33m。这个过梁33m的轴向的长度L33m因此小于保持架窗口18的最小的圆周延伸长度L18,因而过梁33m在带有相对保持架轴线L15交叉的纵轴线L13的万向节内部件13对准时可以被穿入到滚珠保持架15的窗口18中,如在图6A和6B中所示那样。
也作为零件在图5A至5C中示出的滚珠保持架15,在当前的实施方式中尤其具有经软加工的并且紧接着被硬化的球形的外表面16和球形的内表面17。球形的表面16、17的软加工可以例如借助车削或磨削切削地进行和/或例如通过成型无切削地进行。保持架窗口18的侧向导引滚珠14A、14B的壁在硬化之后优选被硬加工、特别是磨削。
尤其在图1D中可以看到,在滚珠保持架15的球形的外表面16和万向节外部件12的球形的内表面24之间形成的外部的间隙25,大于在滚珠保持架15的球形的内表面17和万向节内部件13的球形的外表面26之间形成的内部的间隙27。与此对应,在滚珠保持架15和万向节外部件之间的外部的轴向间隙大于在滚珠保持架15和万向节内部件13之间的内部的轴向间隙。
这样来设计万向节件12、13、15的球形的表面24、16、17、26,即,在万向节11的安装状态中(在该安装状态中,万向节外部件12的球形的表面26的赤道和球形的保持架外表面16的赤道处在一个平面中,并且球形的保持架内表面17的和万向节内部件13的球形的表面26的赤道处在一个平面中),外部的径向间隙25在开口侧的方向上要比在连接侧的方向上更大。万向节内部件13由此可以在压入轴30时通过滚珠保持架15在轴向撑靠到万向节外部件12上,而不会将滚珠14A、14B夹紧在滚珠轨道22A、23A;22B、23B中。在当前的实施方式中,滚珠保持架15的两个球形的内外表面24、26彼此同轴地布置。
按本发明的用于制造反向轨道万向节11的方法包括下列步骤:制造万向节外部件12;制造万向节内部件13;制造滚珠保持架15;将万向节内部件13插入到滚珠保持架15中;将滚珠保持架15插入到万向节外部件12中;使万向节内部件13相对万向节外部件12这样转动,使得第一内部的滚珠轨道23A与第一外部的滚珠轨道22A对置并且形成第一轨道对,第一轨道对朝着万向节外部件12的开口侧扩展,并且第二内部的滚珠轨道23B与第二外部的滚珠轨道22B对置并且形成了第二轨道对,第二轨道对朝着万向节外部件12的连接侧扩展;当万向节内部件和万向节外部件相对彼此弯曲时,将滚珠14A、14B插入到保持架窗口18中。第一轨道对和第二轨道对分别容纳传递扭矩的滚珠14A、14B中的其中一个,其中,滚珠在万向节内部件和万向节外部件的纵轴线同轴对准时在万向节中心平面EM上被滚珠保持架保持。规定,外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的其中一个被软预加工,紧接着被硬化并且在硬化之后被切削地加工,并且外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的另一个被软加工并且紧接着被硬化,这就是说,在硬化之后没有继续被加工。
一方面滚珠保持架15的保持架外表面16和万向节外部件12的内表面24,并且另一方面滚珠保持架的保持架内表面17和万向节内部件13的外表面26可以尤其被这样制造,使得在反向轨道万向节11的已安装和拉伸的状态下,在滚珠保持架15和万向节外部件12之间的外部的纵轴向间隙So以及在滚珠保持架15和万向节内部件13之间的内部的总轴向间隙Si不一样大。如在图1D中示出那样,外部的总轴向间隙So由在保持架15和外部件12之间的外部的开口侧的轴向间隙Soa和连接侧的轴向间隙Sob组成。类似地,内部的总轴向间隙Si由在保持架15和内部件13之间的内部的开口侧的轴向间隙Sia和连接侧的轴向间隙Sib组成。
图8在一种经改变的实施方式中示出了万向节外部件12,在该实施方式中,第二外部的滚珠轨道22B在开口侧的末端处具有扩展结构34,因而径向的侧凹H22B变小。此外,万向节内部件13和所有其余的万向节零件可以如结合图1A至7B所说明那样地设计。
图9在另一种经改变的实施方式中示出了按本发明的反向轨道万向节2。这个反向轨道万向节尽可能对应图1A至7B中示出的实施方式,就此而言可以简短地参考对它们的说明。在此,相同的或彼此对应的零件配设有相同的附图标记。在此,第一轨道对22A、23A在下半图中示出并且第二轨道对22B、23B在上半图中示出。按图9的当前的实施方式的特殊性在于,万向节外部件12的内表面24从中心平面EM起朝着开口侧柱筒形地设计。开口侧的区段24a就此而言没有侧凹。内表面24的底部侧的区段24c形成了滚珠保持架15的支撑面,如在上述实施方式中那样。
附图标记列表
11 反向轨道万向节
12 万向节外部件
13 万向节内部件
14A、14B 滚珠
15 滚珠保持架
16 球形的外表面(15)
17 球形的内表面(15)
18 窗口
19 连接侧
20 开口侧
21 开口
22 外部的滚珠轨道
23 内部的滚珠轨道
24 球形的内表面(12)
25 外部的间隙
26 球形的外表面(13)
27 内部的间隙
28 径向的扩展结构
29 兜孔
30 轴
31 凹槽
32 过梁(12)
33 过梁(13)
34 扩展结构
35A、35B 削平结构
36 开口
L 纵轴线
M 万向节中心点
EM 万向节中心平面
T 切线
EA 第一偏移平面
EB 第二偏移平面
Si 内部的总轴向间隙
So 外部的总轴向间隙
PCD 圆直径
β 万向节弯曲角
δ 开角

Claims (20)

1.反向轨道万向节,包括:
万向节外部件(12),其带有纵轴线(L12)、连接侧和开口侧以及第一外部的滚珠轨道(22A)和第二外部的滚珠轨道(22B),第一外部的滚珠轨道和第二外部的滚珠轨道沿圆周分布地布置在万向节外部件(12)的内表面(24)中、第一外部的滚珠轨道和第二外部的滚珠轨道在纵剖面中至少部分是弯曲的并且第一外部的滚珠轨道和第二外部的滚珠轨道形成了外部的滚珠轨道组;
万向节内部件(13),其带有纵轴线(L13)以及第一内部的滚珠轨道(23A)和第二内部的滚珠轨道(23B),第一内部的滚珠轨道和第二内部的滚珠轨道沿圆周分布地布置在万向节内部件(13)的外表面(26)中、第一内部的滚珠轨道和第二内部的滚珠轨道在纵剖面中至少部分是弯曲的并且第一内部的滚珠轨道和第二内部的滚珠轨道形成了内部的滚珠轨道组;
其中,第一外部的滚珠轨道(22A)和第一内部的滚珠轨道(23A)彼此形成了第一轨道对(22A、23A),第一轨道对朝着万向节外部件(12)的开口侧扩展,并且
其中,第二外部的滚珠轨道(22B)和第二内部的滚珠轨道(23B)彼此形成了第二轨道对(22B、23B),它们朝着万向节外部件(12)的连接侧扩展,
在每个第一轨道对(22A、23A)和每个第二轨道对(22B、23B)中的各一个传递扭矩的滚珠(14A、14B),
滚珠保持架(15),滚珠保持架布置在万向节外部件(12)和万向节内部件(13)之间并且具有保持架内表面(17)、保持架外表面(16)以及沿圆周分布的保持架窗口(18),保持架窗口分别容纳传递扭矩的滚珠(14A、14B)中的至少一个滚珠,其中,滚珠(14A、14B)在万向节内部件(13)的和万向节外部件(12)的纵轴线(L12、L13)在万向节中心平面(EM)上同轴对准时被滚珠保持架(15)所保持,并且其中,万向节外部件(12)的内表面(24)朝着连接侧形成了支撑面,滚珠保持架(15)沿轴向可以撑靠到支撑面上,
其特征在于,外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的其中一个被硬化和硬加工;并且
外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的另一个在硬化之前被加工,这就是说,在硬化之后没有被机械地加工。
2.根据权利要求1所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的另一个通过无切削地成形进行加工。
3.根据权利要求1或2所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
所述保持架外表面(16)和所述保持架内表面(17)中的至少一个被软加工和硬化。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
在所述万向节外部件(12)的纵轴线(L12)和所述万向节内部件(13)的纵轴线(L13)彼此齐平时,形成在所述保持架外表面(16)和所述万向节外部件(12)的内表面(24)之间的外部的径向间隙(25)和形成在所述保持架内表面(17)和所述万向节内部件(13)的外表面(26)之间的内部的径向间隙(27)不一样大;
其中,当所述外部的滚珠轨道组在硬化之前被加工时,外部的径向间隙(25)尤其大于内部的径向间隙(27),并且当所述内部的滚珠轨道组在硬化之前被加工时,外部的径向间隙(25)尤其小于内部的径向间隙(27)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
在所述万向节外部件(12)和所述万向节内部件(13)同轴对准时,形成在所述保持架外表面(16)和所述万向节外部件(12)的内表面(24)之间的外部的总轴向间隙(So)和形成在所述保持架内表面(17)和所述万向节内部件(13)的外表面(26)之间的内部的总轴向间隙(Si)不一样大;
其中,当外部的滚珠轨道组在硬化之前被加工时,外部的总轴向间隙(So)尤其大于内部的总轴向间隙(Si),并且,当内部的滚珠轨道组在硬化之前被加工时,外部的总轴向间隙(So)尤其小于内部的总轴向间隙(Si)。
6.根据权利要求5所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
当所述万向节内部件(13)在内部的总轴向间隙(Si)方面沿轴向相对所述滚珠保持架(15)居中定位时,外部的总轴向间隙(So)被不对称地分成了外部的开口侧的轴向间隙(Soa)和外部的连接侧的轴向间隙(Sob)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
所述第一外部滚珠轨道(22A)在开口侧具有第一外部的侧凹(H22A),并且所述第二外部的滚珠轨道(22B)在开口侧具有第二外部的侧凹(H22B),其中,第一外部的侧凹(H22A)小于第二外部的侧凹(H22B)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
所述万向节外部件(12)的第一外部的滚珠轨道(22A)和第二外部的滚珠轨道(22B)被软加工和硬化,并且
所述万向节内部件(11)的第一内部的滚珠轨道(23A)和第二内部的滚珠轨道(23B)被硬化和硬加工。
9.根据权利要求8所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
所述万向节外部件(12)的内表面(24)被软加工和硬化,并且
所述万向节内部件(13)的外表面(26)被硬化并且在硬化后被硬加工。
10.根据权利要求8或9所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
所述第一外部的滚珠轨道(22A)、所述第二外部的滚珠轨道(22B)和可选所述万向节外部件(12)的内表面(24)在硬化之前被成型地加工;并且
所述第一内部的滚珠轨道(23A)、所述第二内部的滚珠轨道(23B)和可选所述万向节内部件(11)的外表面(26)在硬化之后被切削地加工。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
所述万向节外部件(12)的第一外部的滚珠轨道(22A)和第二外部的滚珠轨道(22B)被硬化并且在硬化之后被硬加工,并且
所述万向节内部件(11)的第一内部的滚珠轨道(23A)和第二内部的滚珠轨道(23B)被软加工和硬化。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
这样来设计所述第一外部的滚珠轨道(22A)和所述第二外部的滚珠轨道(22B),即,在横剖面中观察的话分别形成了与相关的传递扭矩的滚珠(14A、14B)的两点接触,和/或
这样来设计所述第一内部的滚珠轨道(23A)和所述第二内部的滚珠轨道(23B),即,在横剖面中观察的话分别形成了与相关的传递扭矩的滚珠(14A、14B)的两点接触。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
所述万向节外部件(12)的至少一部分第二外部的滚珠轨道(22A、22B)在连接侧具有相对功能区段径下凹的兜孔(29A、29B),在万向节(11)过度弯曲时,相关的滚珠(14A、14B)可以沿径向插入到兜孔中。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
所述万向节内部件(13)的外表面(26)由多个沿圆周分布的过梁(33)形成,其中,一部分过梁(33m)在两个轴向的侧面上具有削平结构(35A、35B),因而部分过梁(33m)的轴向的长度(L33m)小于所述滚珠保持架(15)的保持架窗口(18)的圆周延伸长度(L18)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的反向轨道万向节,
其特征在于,
这样来设计所述万向节外部件(12)和所述万向节内部件(13),使得所述万向节内部件(13)能相对所述万向节外部件(12)角度移动了至最大30°的弯曲角(β);并且
所述第一轨道对的第一滚珠(14A)形成了第一部分圆直径(PCDA),并且所述第二轨道对的第二滚珠(14B)形成了第二部分圆直径(PCDB),
其中,第一和第二部分圆直径(PCDA、PCDB)中的至少一个与所述万向节内部件(13)的插入开口(36)的最大的部分圆直径(PCDS)之比小于2.05(PCDA/PCDS<2.05和/或PCDB/PCDS<2.05)。
16.用于制造反向轨道万向节的方法,包括:
制造万向节外部件(12),其带有纵轴线(L12)、连接侧和开口侧、带有朝着连接侧轴向作用的支撑面的内表面(24)以及带有形成了外部的滚珠轨道组的第一外部的滚珠轨道(22A)和第二外部的滚珠轨道(22B);
制造万向节内部件(13),其带有纵轴线(L13)、外表面(26)以及形成了内部的滚珠轨道组的第一内部的滚珠轨道(23A)和第二内部的滚珠轨道(23B);
制造滚珠保持架(15),其带有保持架轴线(L15)、保持架内表面(17)、保持架外表面(16)以及能围绕保持架轴线(L15)沿圆周分布的保持架窗口(18);
将万向节内部件(13)插入到滚珠保持架(15)中;
将滚珠保持架(15)插入到万向节外部件(12)中;
这样来相对万向节外部件(12)转动万向节内部件(13),使得第一内部的滚珠轨道(23A)与第一外部的滚珠轨道(22A)对置并且形成了第一轨道对,第一轨道对朝着万向节外部件(12)的开口侧扩展,以及第二内部的滚珠轨道(23B)与第二外部的滚珠轨道(22B)对置并且形成了第二轨道对,第二轨道对朝着万向节外部件(12)的连接侧扩展;
在万向节内部件(13)和万向节外部件(12)相对彼此过度弯曲时将滚珠(14A、14B)插入到保持架窗口(15)中,其中,第一轨道对和第二轨道对分别容纳传递扭矩的滚珠(14A、14B),其中,滚珠(14A、14B)在万向节内部件(13)和万向节外部件(12)的纵轴线(L12、L13)在万向节中心平面(EM)上同轴对准时被滚珠保持架(15)保持;
其特征在于,
外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的其中一个被软预加工,紧接着硬化并且在硬化之后被硬加工;
外部的滚珠轨道组和内部的滚珠轨道组中的另一个被软加工并且紧接着硬化,这就是说,在硬化之后保持未被机械加工。
17.根据权利要求16所述的方法,
其特征在于,
所述保持架外表面(16)和所述保持架内表面(17)中的至少一个被软加工,特别是通过成型工艺,并且紧接着被硬化。
18.根据权利要求16或17所述的方法,
其特征在于,
所述万向节外部件(12)的第一外部的滚珠轨道(22A)、第二外部的滚珠轨道(22B)和内表面(24)被软加工,特别是通过成型工艺,并且之后所述万向节外部件(12)的第一外部的滚珠轨道(22A)和第二外部的滚珠轨道(22B)被硬化,并且
所述万向节内部件(11)的第一内部的滚珠轨道(23A)、第二内部的滚珠轨道(23B)和外表面(26)被软预加工,之后被硬化,并之后被硬加工。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法,
其特征在于,
一方面所述保持架外表面(16)和所述万向节外部件(12)的内表面(24)并且另一方面所述保持架内表面(17)和所述万向节内部件(13)的外表面(26)可以被这样制造,即,在所述反向轨道万向节的已安装和拉伸的状态下,在所述滚珠保持架(15)和所述万向节外部件(12)之间的外部的径向间隙(25)以及在所述滚珠保持架(15)和所述万向节内部件(13)之间的内部的径向间隙(27)不一样大,或者在所述滚珠保持架(15)和所述万向节外部件(12)之间的外部的轴向间隙(So)和在所述滚珠保持架(15)和所述万向节内部件(13)之间的内部的轴向间隙(Si)不一样大。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法,
其特征在于,
所述万向节内部件(13)的一部分过梁(33m)制造带有在两侧的削平结构(35A、35B),因而能实现到所述保持架(15)的保持架窗口(18)中的穿入以进行安装,和/或
所述万向节外部件的第二外部的滚珠轨道(22B)的至少一部分在连接侧制造带有相对功能区段径向下凹的兜孔(29B),相关的滚珠(14B)在所述万向节(11)过度弯曲时可以在径向插入到兜孔中。
CN202080107852.4A 2020-12-11 2020-12-11 反向轨道万向节和用于制造反向轨道万向节的方法 Pending CN116724178A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2020/085798 WO2022122170A1 (de) 2020-12-11 2020-12-11 Gegenbahngelenk und verfahren zur herstellung eines gegenbahngelenks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116724178A true CN116724178A (zh) 2023-09-08

Family

ID=74095792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080107852.4A Pending CN116724178A (zh) 2020-12-11 2020-12-11 反向轨道万向节和用于制造反向轨道万向节的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240035520A1 (zh)
JP (1) JP7513831B2 (zh)
KR (1) KR20230117605A (zh)
CN (1) CN116724178A (zh)
DE (1) DE112020007835A5 (zh)
WO (1) WO2022122170A1 (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3132363C2 (de) * 1981-08-17 1990-06-21 Loehr & Bromkamp Gmbh Verfahren zum partiellen Oberflaechenhaerten
JPH1113780A (ja) * 1997-06-30 1999-01-22 Nippon Seiko Kk 等速自在継手
JPH11247877A (ja) 1998-02-27 1999-09-14 Ntn Corp 等速ジョイントおよびその外輪の成形方法
DE10032853C2 (de) * 2000-07-06 2003-02-20 Gkn Loebro Gmbh Gleichlaufgelenk
US6557257B2 (en) * 2000-11-30 2003-05-06 Visteon Global Technologies, Inc. Method for reducing hard machining time of a constant velocity joint
DE10060120B4 (de) 2000-12-04 2005-12-22 Gkn Driveline International Gmbh Kugelgleichlaufgelenk als Gegenbahngelenk
DE10209933B4 (de) 2002-03-07 2005-08-04 Shaft-Form-Engineering Gmbh Gegenbahngelenk
DE102004018721B4 (de) * 2003-08-22 2010-06-02 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Kugelfestgelenk mit gedrehten Bahnquerschnitten
DE102005042909B4 (de) 2005-09-08 2015-06-18 Gkn Driveline International Gmbh Gegenbahngelenk mit begrenzter Axialverschiebung
ITMI20051793A1 (it) 2005-09-28 2007-03-29 Gkn Driveline Bruneck Ag Elemento interno per un giunto a snodo omocinetico e metodo per la sua fabbricazione
DE102010035433A1 (de) * 2010-08-26 2012-03-29 Volkswagen Ag Verfahren zur Herstellung eines Gleichlauffestgelenks und Gleichlauffestgelenk
DE102010051353B4 (de) * 2010-11-13 2023-09-28 Volkswagen Ag Gleichlauffestgelenk und Verfahren zur Herstellung eines Gleichlauffestgelenkes
WO2013029655A1 (en) 2011-08-29 2013-03-07 Gkn Driveline International Gmbh Counter track joint

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022122170A1 (de) 2022-06-16
JP2023534671A (ja) 2023-08-10
JP7513831B2 (ja) 2024-07-09
US20240035520A1 (en) 2024-02-01
DE112020007835A5 (de) 2023-09-21
KR20230117605A (ko) 2023-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100710399B1 (ko) 등속 조인트의 케이지 및 그 제조방법
US8313587B2 (en) Method for producing a torque transmission device useful as a fixed constant velocity ball joint for drive shafts
EP0463531B1 (en) Constant velocity joint having cross grooves
JPH11101256A (ja) 等速ジョイント
JP5322378B2 (ja) 等速ジョイント用インナージョイント部、等速ジョイント用インナージョイント部の製造方法、および等速ジョイント
JP2019520535A (ja) 等速ボールジョイント用のケージの製作方法
GB2155367A (en) Forming ball bearing tracks
CN102046996A (zh) 固定式等速万向接头
CN116724178A (zh) 反向轨道万向节和用于制造反向轨道万向节的方法
EP2251559B1 (en) Inner joint member for constant velocity universal joint, method of producing the same, and constant velocity universal joint
CN102203446B (zh) 恒速万向接头的内部接头部件
CN118632992A (zh) 用于生产配对轨道接头的方法
CN117730212A (zh) 配对轨道关节和半轴
EP2246583B1 (en) Cage for constant velocity universal joint
JP2010001951A (ja) 等速自在継手用外方部材及びその製造方法
JP2011208674A (ja) 等速自在継手
JP2009085327A (ja) しゅう動式等速自在継手およびその外側継手部材
WO2010022761A1 (en) Inner joint part of constant velocity universal joint
JP2010019344A (ja) 摺動式等速自在継手

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination