CN1382923A - 同心双万向节 - Google Patents

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P·赫兴贝奇
M·黑克托尔
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Abstract

本发明涉及一种同心双万向节。一第一外连接轭(1)具有一固定于由一第一轴承孔(6)和第一轴承座圈(25)构成的装置上的第一圆筒形轴承轴颈(4)。通过圆筒形外表面(33),所述装置定位在一导向盘(22)的导向凸起(23)的轴承孔(24)中,使得一方面在圆筒形外表面(33)与轴承孔(24)之间,另一方面在轴承座圈(26)的空心球形孔(32)与轴承滚珠(16)的球形外表面(32)之间,能够实现一个表面对表面的接触。因此,另一外连接轭也设置有一轴承滚珠和一轴承座圈。这样的措施导致了双万向节的控制状况有所改进,使用寿命也延长了。

Description

同心双万向节
(1)技术领域
本发明涉及一种同心双万向节，尤其是在农业农具和拖拉机中用于驱动或用作驱动件的同心双万向节。
(2)背景技术
美国专利3 470 712描述了一种同心双万向节，其中两个外连接轭都通过一交叉部件用关节连接于两个内连接轭，该两个内连接轭都设置有一轴承壳体部分。这些轴承壳体部分彼此栓在一起，界定了一环形导向凹部，一导向盘可径向位移地支承在在该凹部中，可浮动地设置的环形导向板设置在该两个轴承壳体之间。导向盘包括设置在中心、从导向盘的两侧伸出的导向凸起。从所述导向凸起的每一端表面有一开头是一圆筒形而后面是空心球形的孔。其轭臂通过一焊接的桥接件而彼此相连的每一外连接轭包括一轴颈凸起，该轴颈凸起包括一球形表面并与导向盘的导向凸起的相关轴承孔啮合。在高转矩值和大关节角度，该设计导致一集中负荷，从而导致在与桥接件相关连的球形轴颈和与所述球形轴颈啮合的各圆筒形轴承孔之间的接触区域的磨损增加。上述定中心装置的目的是将连接于其上的万向节在输入轴与输出轴之间的角度控制成半个关节角度，以便达到恒定速度。如果因磨损而导致游隙，所述关系便被打乱。
(3)发明内容
本发明的目的是提供一同心双万向节，它能将双万向节的万向节精确控制成半关节角度并具有较长的使用寿命。
在本发明中，提供一同心双万向节来实现该目的的，该双万向节包括：
-一第一外连接轭，它具有第一轭臂和将两第一轭臂连接起来的具有一第一圆筒形轴承轴颈的第一桥接件，
-一第一内连接轭，它包括一第一轴承壳体部分，
-第一交叉部件，它用关节形式使第一外连接轭连接于第一内连接轭，
-一第二外连接轭，它具有第二轭臂和将两第二轭臂连接起来的具有一第二圆筒形轴承轴颈的第二桥接件，
-一第二内连接轭，它包括一第二轴承壳体部分，该第二轴承壳体部分连接于第一轴承壳体部分并与之一起形成一环形导向凹部，
-第二交叉部件，它用关节形式使第二外连接轭连接于第二内连接轭，
-一具有中心导向凸起的导向盘，导向凸起在导向盘的两侧朝第一和第二轴承轴颈伸出，导向凸起包括一连续的圆筒形轴承孔，两轴承轴颈从不同的端部延伸到轴承孔中，其中导向盘可在导向凹部中调节，
-每一轴承轴颈的、一个呈球形区域且具有一通孔的轴承滚珠，轴承滚珠籍该通孔而定位于轴承轴颈上并至少相对于轴承轴颈的轴线轴向保持，轴承滚珠包括球形外表面，以及
-每一轴承滚珠的一个轴承座圈，该轴承座圈支承在对应的空心球形孔中的轴承滚珠的球形外表面，以便使轴承滚珠在全方位枢转，轴承座圈还与轴承滚珠形成一预组合的装置并包括一圆筒形外表面，轴承座圈通过其圆筒形外表面可调地设置在导向盘的圆筒形轴承孔中。
该设计的优点在于，一方面在导向盘的轴承孔与轴承座圈之间，另一方面在轴承座圈与轴承滚珠之间，能够实现一个由于诸表面的一致性而形成的表面对表面的接触，这样达到了较低的表面压力，因此在极大程度上减少了磨损。此外，可以给所述构件中的至少一个提供一种减摩涂层或生成一种摩擦值好的材料。轴承滚珠和轴承座圈可预先组合，以形成一个单元，然后再连接于外连接轭的相关的轴承轴颈，最后，可将内连接轭与交叉部件和外连接轭组合起来。然后将这些装置连接于导向盘。
根据本发明的另一实施例，轴承座圈形成为一个单件，并且，当轴承滚珠的通孔的轴线相对于轴承座圈的圆筒形外表面的纵向轴线垂直延伸时，轴承滚珠可被压入在轴承座圈中的空心球形孔中。为使连接关节角度尽可能大，提议轴承座圈被两个端表面轴向界定，轴承座圈包括一轴向轴线，圆筒形外表面中心定在该轴线上，且在该轴线上空心球形孔轴向和离心地设置在两端表面之间。该实施例的附加优点是，对轴承滚珠装配到轴承座圈中的过程很有利，那是因为在轴承座圈中朝向一个端表面有一相对于空心球形孔较大的口。
较好的是，两个轴承壳体部分彼此栓在一起，从而获得一可松开的装置，并K可更换构件。不过，也可在组装之后用一材料锁定连接的形式如低热焊接工艺形式，将两轴承壳体部分彼此连在一起。为了达到最大可能的关节角度和使在导向凹部中的导向盘的支承区域的磨损量最小，设定在导向盘的两侧，环形导向板设置在环形导向凹部中，导向凹部的径向外侧封闭，径向内侧敞开，导向板的外径大于导向凹部的内径，小于导向凹部的最大直径，导向板的内径大于导向盘的导向凸起的外径，小于导向盘的外径。
如果桥接件是相关外连接轭的整体的一部分，还有对所涉及的强度有好处。
(4)附图说明
附图中示意性地示出本发明的一较佳实施例，附图中：
图1是本发明双万向节的部分剖开的侧视图，
图2以放大比例示出图1的Z的细节。
(5)具体实施方式
图1示出了一双向万向节，它由两个单个的万向节构成，该两个单个的万向节通过本发明的对中机构彼此相连，使得当一输入轴相对于一输出轴用关节相连时，每一个单个接头可接纳关节角度的一半，以便确保恒速的条件。两个单个接头的结构基本上是相同的。图1的双向万向节包括一第一外连接轭1，该外连接轭1包括两个在其自由端用一第一桥接件3而彼此相连的第一轭臂2。第一桥接件3有一具有轴线5的第一支承轴颈4，其外表面是圆筒形的。形状为球形的第一轴承滚珠6沿轴线5不能位移地保持在第一支承轴颈4上。第一轴承滚珠6的球形外表面用标记7表示。第一外连接轭1通过一第一交叉部件10以关节形式连接于第一内连接轭8。通过其两个轭臂，第一内连接轭8一体地形成在第一轴承壳体部分9上。
第二接头包括具有两个第二臂12的第二外连接轭11，但只有其中的一个轭臂12看得见。第二轭臂12通过一第二桥接件13而彼此相连。所述第二桥接件13具有一第二轴承轴颈14，该轴承轴颈14包括一圆筒形的外表面且其中心定在第二轴线15上。一第二轴承滚珠16沿第二轴线15不能位移地保持在第二轴承轴颈14上。第二轴承滚珠16包括第二球形外表面17。第二外连接轭11通过一第二交叉部件20以关节形式连接于第二内连接轭18的轭臂。第二内连接轭18的所述轭臂也一体地形成在第二轴承壳体部分19上。
第一轴承壳体部分9和第二轴承壳体部分19通过螺栓38可拆卸彼此相连。两个轴承壳体部分9、19一起形成一环形导向凹部21，该环形导向凹部21的径向外侧是封闭的，其内侧是敞开的，凹部中容纳一可径向调节的导向盘22，在盘的两侧设置有导向板27。导向盘22的两个导向板27和导向凹部21的直径D1至D6彼此可调节，使得一方面，导向盘22可在环形导向凹部21中进行调节，这种调节是关节的要求所需的，而另一方面，导向盘22要可靠地保持着。因此，导向凹部21的直径D1比两个环形导向板27的外径D3大，且比导向盘22的外径D5大。但是，两个环形导向板27的内径D4比导向盘22的外径D5小。此外，导向盘22包括一导向凸起23，在该凸起23中设置有一圆筒形的轴承孔24。导向凸起23从导向盘22的两侧平表面伸出。为此，环形导向凹部21的最小的直径D2大于导向凸起23的外径D6。而且，因此环形导向板27的内径D4必需大于导向凸起23的外径D6。在第一轴承滚珠6上，定位有一第一轴承座圈25，其空的球形孔适合第一轴承滚珠6的球形外表面7，第一轴承座圈25包括一圆筒形外侧且在导向凸起23的轴承孔24中被可位移地引导。因此，第二轴承滚珠16借助其第二球形外表面17容纳在第二轴承座圈26的对应空的球形孔中。第二轴承座圈26借助其圆筒形外表面也可位移地容纳在导向凸起23的轴承孔24中。
图2以放大的比例示出了设置在第二轴承轴颈14上的第二轴承滚珠16。为此，第二轴承滚珠16设置有一圆筒形通孔28，借助该通孔28，第二轴承表面26容纳在用第二轴承轴颈14的外表面表示的圆筒形座位表面29上。第二轴承滚珠16借助一端表面接触地保持在第二轴承轴颈14的一肩部30。通过变形沿第二轴承轴颈14的圆周分布的区域31，第二轴承滚珠16沿第二轴承轴颈14的轴线15轴向固定在其端表面的区域，该变形的区域31则将材料堆积在第二轴承滚珠16的另一端表面区域。此外，对于第二轴承座圈26，可以看到，其中心在第二轴承座圈26的纵向轴线37的空心球形孔32设置成偏离端表面35朝向端表面36。其结果是，获得一朝向端表面35的轴环，而在端表面36的区域，空心球形孔32终止在一圆形口。因此，可在端表面36的区域实现一相对于第二轴承轴颈14和第二桥接件13相当大的关节，以便确保所需的大的关节角度，朝端表面35形成的轴环提供具有所需硬度的第二轴承座圈26。在该区域，具有充分的自由空间，因而，能使第二轴承滚珠16在关节条件下伸出端表面35。此外，可以看到，第二轴承座圈26包括一设置有一连续槽34的圆筒形外表面33。第二轴承座圈26通过圆筒形外表面33可位移地支承在导向凸起23的轴承孔24中。空心球形孔32的中心定位于其上的纵向轴线37同时也构成圆筒形外表面33和轴承孔24中心的轴线。
第一轴承滚珠6和第一轴承轴颈4的结构和设置如同对于第二轴承滚珠16和第二轴承轴颈14的描述。

Claims (6)

1.一种同心双万向节，它包括：
-一第一外连接轭(1)，它具有第一轭臂(2)和将两第一轭臂(2)连接起来的具有一第一圆筒形轴承轴颈(4)的第一桥接件(3)，
-一第一内连接轭(8)，它包括一第一轴承壳体部分(9)，
-第一交叉部件(10)，它用关节形式使第一外连接轭(1)连接于第一内连接轭(8)，
-一第二外连接轭(11)，它具有第二轭臂(12)和将两第二轭臂(12)连接起来的具有一第二圆筒形轴承轴颈(14)的第二桥接件(13)，
-一第二内连接轭(18)，它包括一第二轴承壳体部分(19)，该第二轴承壳体部分连接于第一轴承壳体部分(9)并与之一起形成一环形导向凹部(21)，
-第二交叉部件(20)，它用关节形式使第二外连接轭(11)连接于第二内连接轭(18)，
-一具有中心导向凸起(23)的导向盘(22)，导向凸起在导向盘的两侧朝第一和第二轴承轴颈(4，14)伸出，导向凸起包括一连续的圆筒形轴承孔(24)，两轴承轴颈(4，14)从不同的端部延伸到轴承孔中，其中导向盘(22)可在导向凹部中(21)调节，
-每一轴承轴颈(4，14)的、一个呈球形区且具有一通孔(28)的轴承滚珠(6，16)，轴承滚珠籍该通孔而定位于轴承轴颈(4，14)上并至少相对于轴承轴颈(4，14)的轴线(5，15)轴向保持，轴承滚珠(6，16)包括球形外表面(7，17)，以及
-每一轴承滚珠(6，16)的一个轴承座圈(25，26)，该轴承座圈(25，26)支承在对应的空心球形孔(32)中的轴承滚珠(6，16)的球形外表面(7，17)，以便使轴承滚珠在全方位枢转，轴承座圈还与轴承滚珠形成一预组合的装置并包括一圆筒形外表面(33)，轴承座圈通过其圆筒形外表面可调地定位于导向盘(22)的圆筒形轴承孔(24)中。
2.如权利要求1所述的同心双万向节，其特征在于，
轴承座圈(25，26)形成为一个单件，并且，当轴承滚珠的通孔(28)的轴线相对于轴承座圈(26)的圆筒形外表面(33)的纵向轴线(37)垂直延伸时，轴承滚珠(6，16)可被压入在轴承座圈(25，26)中的空心球形孔(32)中。
3.如权利要求1所述的同心双万向节，其特征在于，
轴承座圈(25，26)被两个端表面(35，36)轴向界定并包括一轴向轴线(37)，圆筒形外表面(33)中心定在该轴线上，且在该轴线上空心球形孔(32)轴向和离心地设置在两端表面(35，36)之间。
4.如权利要求1所述的同心双万向节，其特征在于，
两个轴承壳体部分(9，19)彼此栓在一起。
5.如权利要求1所述的同心双万向节，其特征在于，
在导向盘(22)的两侧，环形导向板(27)设置在环形导向凹部(21)中，导向凹部的径向外侧封闭，径向内侧敞开，并且，导向板(27)的外径(D3)大于导向凹部(21)的内径(D2)而小于导向凹部(21)的最大直径(D1)，导向板(27)的内径(D4)大于导向盘(22)的导向凸起(23)的外径(D6)而小于导向盘(22)的外径(D5)。
6.如权利要求1所述的同心双万向节，其特征在于，
桥接件形成相关外连接轭(11，11)的整体的一部分。
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