CN203847579U - 一种星形套及六球道固定式等速万向节 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种六球道固定式等速万向节用的星形套，包括星形套本体，所述星形套本体的周向外侧壁上设置有六个凹进的并贯穿星形套本体两端的球道Ⅰ，所述六个球道Ⅰ围绕星形套本体的轴向均匀分布，相邻两个球道Ⅰ之间的部分形成球瓣，仅且仅在其中一个球瓣外表面上靠近一端处设置向星形套本体的中心轴凹进的台阶Ⅰ，同时提供了一种采用该星形套的六球道固定式等速万向节。通过将星形套六瓣外球瓣中的其中一瓣的一端部设置台阶，能够满足星形套与保持架的装配需求，同时保留了星形套其余五瓣外球面的工作面积，优化了常规产品台阶槽环绕星形套外球面一周的设置，使星形套与保持架工作状态下的有效工作面积增加，产品的使用强度提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种六球道固定式等速万向节用的星形套及采用该星形套的六球道固定式等速万向节。
背景技术
固定式等速万向节承载着汽车驱动轮转动力矩的输入，尤其是与连接轴之间的变角度力矩传递，是汽车驱动系统中的重要机构，也是目前应用最广泛的等速万向节之一。现有六球道固定式等速万向节主要由钟形壳、星形套、保持架和钢球四大部件组成，钢球被限定在钟形壳和星形套之间均布的球道内，同时星形套外球面与保持架内球面接触，达到约束保持架限位钢球的目的，通过钢球完成力矩传递和摆角变化的任务。上述现有技术方案提供的等速万向节在一定条件下能够满足大部分车型的使用需求，但存在以下结构性能上的缺陷：①现有等速万向节的设计为避免装配干涉，在星形套外球面的一端周向开设台阶，减小端部轴径尺寸达到方便保持架装配的目的，但这种设计一定程度的减少了星形套外球面与保持架内球面接触时的有效工作面积，产品使用强度不足、寿命低；②当等速万向节装车使用时间过长或车辆在恶劣路面行驶时，轮毂端等速万向节常伴有抖动、异响，影响整车的NVH性能；③固定式等速万向节的许用摆角不足，影响车辆的使用性能。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种星形套及六球道固定式等速万向节，通过将星形套六瓣外球瓣中的其中一瓣的一端部设置台阶，能够满足星形套与保持架的装配需求，同时保留了星形套其余五瓣外球面的工作面积，优化了常规产品台阶槽环绕星形套外球面一周的设置，使星形套与保持架工作状态下的有效工作面积增加，产品的使用强度提高。
为解决上述现有的技术问题，本实用新型采用如下方案：一种星形套，包括星形套本体，所述星形套本体的周向外侧壁上设置有六个凹进的并贯穿星形套本体两端的球道Ⅰ，所述六个球道Ⅰ围绕星形套本体的轴向均匀分布，相邻两个球道Ⅰ之间的部分形成球瓣，仅且仅在其中一个球瓣外表面上靠近一端处设置向星形套本体的中心轴凹进的台阶Ⅰ。
仅在星形套六瓣外球瓣中的其中一瓣的一端部设置台阶，安装在六球道固定式等速万向节上使用时，能够满足星形套与保持架的装配需求，同时保留了星形套其余五瓣外球面的工作面积，优化了常规产品台阶槽环绕星形套外球面一周的设置，使星形套与保持架工作状态下的有效工作面积增加，产品的使用强度提高。
作为优选，所述球道Ⅰ的壁面和星形套本体的轴截面的交线由一段圆弧线Ⅰ和一段平行于星形套本体中心轴的直线Ⅰ组成，所述圆弧线Ⅰ与直线Ⅰ相切连接。
作为优选，所述圆弧线Ⅰ比直线Ⅰ靠近台阶Ⅰ。
同时本实用新型还提供了一种六球道固定式等速万向节，包括钟形壳，所述钟形壳具有一端开口的内腔，所述内腔内设置有星形套，所述星形套包括星形套本体，所述星形套本体具有贯穿星形套本体两端的套孔，所述套孔的中心轴与星形套本体的中心轴在同一直线上，所述星形套本体的周向外侧壁上设置有六个凹进的并贯穿星形套本体两端的球道Ⅰ，所述六个球道Ⅰ围绕星形套本体的轴向均匀分布，相邻两个球道Ⅰ之间的部分形成球瓣，仅且仅有其中一个球瓣外表面上靠近一端处设置向星形套本体的中心轴凹进的台阶Ⅰ。
作为优选，所述球道Ⅰ的壁面和星形套本体的轴截面的交线由一段圆弧线Ⅰ和一段平行于星形套本体中心轴的直线Ⅰ组成，所述圆弧线Ⅰ与直线Ⅰ相切连接，所述内腔内壁设置有六个与星形套上的六个球道Ⅰ一一对应的球道Ⅱ，所述球道Ⅱ和钟形壳轴截面的交线由一段圆弧线Ⅱ和一段平行于中心轴的直线Ⅱ组成，所述圆弧线Ⅱ与直线Ⅱ相切连接，所述圆弧线Ⅰ和直线Ⅱ靠近内腔的开口端，所述直线Ⅰ和圆弧线Ⅱ靠近内腔的底部。六球道固定式等速万向节的球道Ⅱ采用圆弧和直线的组合式设计，一方面钟形壳内腔开口处壁厚增加，使用强度提升；另一方面可通过最大限度的调整万向节球道中心相对钢球中心的偏心度，实现钟形壳相对星形套的大角度摆动，从而实现固定式等速万向节的超大摆角输出，满足车辆小转弯半径的需求。
作为优选，所述钟形壳的另一端具有柄体，所述钟形壳上位于柄体所在一端外壁具有围绕柄体一周的轮毂连接端面，所述轮毂连接端面为内凹式弓形面。钟形壳的轮毂连接端面采用一定尺寸大小的内凹式弓形设计，当万向节与轮毂连接时，该内凹式弓形面在紧固螺栓的拉力作用下发生形变，与轮毂被连接面紧密接触且接触面积增加，加之弓形端面存在恢复形变的回弹力，使其与轮毂的连接更加牢固可靠，规避了等速万向节装车使用时间过长或车辆在恶劣路面行驶时车体晃动等因素引起等速万向节连接松动而带来的抖动或异响，整车的NVH性能提升。
作为优选，所述钟形壳外壁上套设有ABS圈，所述钟形壳外壁具有用于与ABS圈内壁面配合的直环面，所述钟形壳外壁上位于直环面靠近内腔开口的一端处设置有环绕钟形壳外壁一周的凸起Ⅰ。钟形壳上ABS装车径即直环面靠近球道一端设置成环绕外腔一周的弧形凸起结构，车辆在行驶中遭遇外界泥水入侵时，产品高速旋转状态下该凸起结构可改变入侵泥水等杂物的向心力方向，使其轻易被甩出，避免了泥水等杂物通过ABS装车径渗入轮毂单元的风险。
作为优选，所述六球道固定式等速万向节还包括芯轴，所述星形套套设在芯轴上，所述星形套本体具有贯穿星形套本体两端的用于使芯轴穿过的套孔，所述套孔的中心轴与星形套本体的中心轴在同一直线上，所述芯轴穿过星形套的套孔使星形套套设在芯轴上，所述芯轴上位于星形套靠近内腔的开口一端处设置有围绕芯轴一周的台阶Ⅲ，所述芯轴位于台阶Ⅲ和星形套之间的部分上设置有防护装置。星形套内花键与芯轴连接部位加装防护装置，消除了传动轴轴向间隙，当车辆在恶劣路面行驶时对外界产生的冲击力可以进行有效的反冲，从而降低传动轴组件因硬性碰撞而造成的损伤，保证了车辆驾驶的舒适感和产品的使用寿命。
作为优选，所述防护装置包括套设在芯轴上的蝶形弹簧和止推垫片，所述蝶形弹簧和止推垫片沿台阶Ⅲ到星形套的方向依次排布，所述止推垫片一端与星形套相抵、另一端与蝶形弹簧相抵，所述蝶形弹簧在止推垫片和台阶Ⅲ之间。采用蝶形弹簧和止推垫片结构简单，组装容易。
有益效果：
本实用新型采用上述技术方案提供的一种星形套及六球道固定式等速万向节，星形套六瓣外球瓣中的其中一瓣的一端部设置台阶，能够满足星形套与保持架的装配需求，同时保留了星形套其余五瓣外球面的工作面积，优化了常规产品台阶槽环绕星形套外球面一周的设置，使星形套与保持架工作状态下的有效工作面积增加，产品的使用强度提高。
附图说明
图1为本实用新型星形套的结构示意图；
图2为本实用新型星形套的纵剖图；
图3为本实用新型六球道固定式等速万向节的局部剖视图；
图4为本实用新型钟形壳的结构示意图；
图5为图4中A处的放大图；
图6为本实用新型中蝶形弹簧的剖视图；
图7为本实用新型中止推垫片的剖视图。
具体实施方式
实施例一：
如图1和2所示，一种星形套，包括星形套本体61，星形套本体61的左右两端为两个平行的平面，星形套本体61的中心具有沿轴向设置的并贯穿星形套本体61两端的套孔65，套孔65的中心轴与星形套本体61的中心轴在同一直线上，星形套本体61的周向外侧壁上设置有围绕星形套本体61的轴向均匀分布的六个球道Ⅰ62，六个球道Ⅰ62均从星形套本体61的左端延伸至星形套本体61的右端，星形套本体61在相邻两个球道Ⅰ62之间的部分形成球瓣63，仅且仅在其中一个球瓣63的外表面靠近右端处设置向星形套本体61的中心轴凹进的台阶Ⅰ64，台阶Ⅰ64贯穿该球瓣63两侧的两个球道Ⅰ62，该结构使得该球瓣63位于台阶Ⅰ64处的部分的轴径比该球瓣63上其他部分的轴径小。其余5个球瓣63的外表面均为球面，球瓣63的外表面与球道Ⅰ62的壁面之间平滑过渡。球道Ⅰ62和经过星形套本体61中心轴的平面的交线由一段圆弧线Ⅰ66和一段平行于中心轴的直线Ⅰ67组成，圆弧线Ⅰ66与直线Ⅰ67相切连接，设圆弧线Ⅰ66与直线Ⅰ67的连接点为a，圆弧线Ⅰ66的圆心为b，a与b所在直线Ⅲ69垂直于直线Ⅰ67，圆弧线Ⅰ66比直线Ⅰ67靠近台阶Ⅰ64。
实施例二：
如图3至7所示，六球道固定式等速万向节，包括钟形壳7，钟形壳7具有左端开口的内腔72，内腔72内设置有星形套6，钟形壳7的右端具有柄体73。其中，星形套6包括星形套本体61，星形套本体61的左右两端为两个平行的平面，星形套本体61的中心具有沿轴向设置的并贯穿星形套本体61两端的套孔65，套孔65的中心轴与星形套本体61的中心轴在同一直线上，星形套本体61的周向外侧壁上设置有围绕星形套本体61的轴向均匀分布的六个球道Ⅰ62，六个球道Ⅰ62均从星形套本体61的左端延伸至星形套本体61的右端，星形套本体61在相邻两个球道Ⅰ62之间的部分形成球瓣63，仅且仅在其中一个球瓣63的外表面靠近左端处设置向星形套本体61的中心轴凹进的台阶Ⅰ64，台阶Ⅰ64贯穿该球瓣63两侧的两个球道Ⅰ62，该结构使得该球瓣63位于台阶Ⅰ64处的部分的轴径比该球瓣63上其他部分的轴径小；其余5个球瓣63的外表面均为球面，球瓣63的外表面与球道Ⅰ62的壁面之间平滑过渡；球道Ⅰ62和经过星形套本体61中心轴的平面的交线由一段圆弧线Ⅰ66和一段平行于中心轴的直线Ⅰ67组成，圆弧线Ⅰ66与直线Ⅰ67相切连接，设圆弧线Ⅰ66与直线Ⅰ67的连接点为a，圆弧线Ⅰ66的圆心为b，经过a与b的直线Ⅲ垂直于直线Ⅰ67，圆弧线Ⅰ66比直线Ⅰ67靠近台阶Ⅰ64。内腔72内壁设置有六个与星形套上的六个球道Ⅰ62一一对应的球道Ⅱ76，内腔72内壁上的每个球道Ⅱ76和星形套上与该球道Ⅱ76对应的球道Ⅰ62之间均安装有钢球5，内腔72和星形套之间设置有保持架4，钢球5由保持架4约束，球道Ⅱ76和钟形壳7轴截面的交线由一段圆弧线Ⅱ77和一段平行于中心轴的直线Ⅱ78组成，圆弧线Ⅱ77与直线Ⅱ78相切连接，圆弧线Ⅱ77与直线Ⅱ78的连接点为c，圆弧线Ⅱ77的圆心为d，经过c与d的直线Ⅳ793垂直于直线Ⅱ78，圆弧线Ⅰ66和直线Ⅱ78靠近内腔72的开口端，直线Ⅰ67和圆弧线Ⅱ77靠近内腔72的底部。钟形壳7的右端外壁具有围绕柄体73一周的轮毂连接端面71，轮毂连接端面71为内凹式弓形面(内凹式弓形面是指为内凹的面，该面与钟形壳7的轴截面的交线形状类似于弓的样子)。钟形壳7外套设有ABS圈8，钟形壳7外壁具有用于与ABS圈8内壁面配合的直环面74，钟形壳7外壁上位于直环面74的左端处设置有环绕钟形壳7外壁一周的、外表面呈弧形的凸起Ⅰ75。六球道固定式等速万向节还包括芯轴1，芯轴1穿过套孔65使星形套6套设在芯轴1上，星形套6和芯轴1之间键配合，套孔65的孔壁上和芯轴1的外侧壁上均设有相互配合的花键，芯轴1位于星形套的右端处设置有挡圈11，芯轴1的右端具有卡台，卡台将挡圈11挡在卡台的左侧，星形套的套孔65内壁上在右端处具有台阶Ⅱ68，挡圈11挡在台阶Ⅱ68处，芯轴1上位于星形套的左端处设置有围绕芯轴1一周的台阶Ⅲ12，芯轴1上位于台阶Ⅲ12和星形套之间的部分上设有蝶形弹簧2和止推垫片3，止推垫片3右端伸入星形套6的套孔65中与套孔内的花键相抵、左端与蝶形弹簧2相抵，蝶形弹簧2在止推垫片3和台阶Ⅲ12之间。蝶形弹簧2成锥式环状结构；止推垫片3由橡胶材质制成，其左端为平面、右端为锥环面，套孔65的左端处的侧壁也为锥环面，便于止推垫片3的右端伸入。在钟形壳7的外壁上位于直环面74和轮毂连接端面71之间具有围绕钟形壳7一周的凹进的台阶Ⅳ791，台阶Ⅳ791的表面和轮毂连接端面71的连接处形成凸起Ⅱ792。
本实施例六球道固定式等速万向节具有以下优点：
1、星形套六瓣外球瓣中的其中一瓣表面的一端部设置台阶Ⅰ，能够满足星形套与保持架的装配需求，同时保留了星形套其余五瓣外球瓣表面的工作面积，优化了常规产品台阶槽环绕星形套外球面一周的设置，使星形套与保持架工作状态下的有效工作面积增加，产品的使用强度提高。
2、钟形壳轮毂连接端面采用一定尺寸大小的内凹式弓形面设计，当万向节与轮毂连接时，该内凹式弓形面在紧固螺栓的拉力作用下发生形变，与轮毂被连接面紧密接触且接触面积增加，加之弓形端面存在恢复形变的回弹力，使其与轮毂的连接更加牢固可靠，规避了等速万向节装车使用时间过长或车辆在恶劣路面行驶时车体晃动等因素引起等速万向节连接松动而带来的抖动或异响，整车的NVH性能提升。
3、钟形壳上ABS装车径即直环面靠近球道一端设置成环绕外腔一周的弧形凸起结构，车辆在行驶中遭遇外界泥水入侵时，产品高速旋转状态下该凸起结构可改变入侵泥水等杂物的向心力方向，使其轻易被甩出，避免了泥水等杂物通过ABS装车径渗入轮毂单元的风险。
4、等速万向节球道采用圆弧和直线的组合式设计，一方面钟形壳内腔开口处壁厚增加，使用强度提升；另一方面可通过最大限度的调整万向节球道中心相对钢球中心的偏心度，实现钟形壳相对星形套的大角度摆动，从而实现固定式等速万向节的超大摆角输出，满足车辆小转弯半径的需求。
5、星形套内花键与芯轴连接部位加装蝶形弹簧和止推垫片，消除了传动轴轴向间隙，当车辆在恶劣路面行驶时对外界产生的冲击力可以进行有效的反冲，从而降低传动轴组件因硬性碰撞而造成的损伤，保证了车辆驾驶的舒适感和产品的使用寿命。
Claims (9)
1.一种星形套，包括星形套本体(61)，所述星形套本体(61)的周向外侧壁上设置有六个凹进的并贯穿星形套本体(61)两端的球道Ⅰ(62)，所述六个球道Ⅰ(62)围绕星形套本体(61)的轴向均匀分布，相邻两个球道Ⅰ(62)之间的部分形成球瓣(63)，其特征在于：仅且仅在其中一个球瓣(63)外表面上靠近一端处设置向星形套本体(61)的中心轴凹进的台阶Ⅰ(64)。
2.根据权利要求1所述的一种星形套，其特征在于：所述球道Ⅰ(62)的壁面和星形套本体(61)的轴截面的交线由一段圆弧线Ⅰ(66)和一段平行于星形套本体(61)中心轴的直线Ⅰ(67)组成，所述圆弧线Ⅰ(66)与直线Ⅰ(67)相切连接。
3.根据权利要求2所述的一种星形套，其特征在于：所述圆弧线Ⅰ(66)比直线Ⅰ(67)靠近台阶Ⅰ(64)。
4.六球道固定式等速万向节，包括钟形壳(7)，所述钟形壳(7)具有一端开口的内腔(72)，所述内腔(72)内设置有星形套(6)，其特征在于：所述星形套(6)包括星形套本体(61)，所述星形套本体(61)具有贯穿星形套本体(61)两端的套孔(65)，所述套孔(65)的中心轴与星形套本体(61)的中心轴在同一直线上，所述星形套本体(61)的周向外侧壁上设置有六个凹进的并贯穿星形套本体(61)两端的球道Ⅰ(62)，所述六个球道Ⅰ(62)围绕星形套本体(61)的轴向均匀分布，相邻两个球道Ⅰ(62)之间的部分形成球瓣(63)，仅且仅有其中一个球瓣(63)外表面上靠近一端处设置向星形套本体(61)的中心轴凹进的台阶Ⅰ(64)。
5.根据权利要求4所述的六球道固定式等速万向节，其特征在于：所述球道Ⅰ(62)的壁面和星形套本体(61)的轴截面的交线由一段圆弧线Ⅰ(66)和一段平行于星形套本体(61)中心轴的直线Ⅰ(67)组成，所述圆弧线Ⅰ(66)与直线Ⅰ(67)相切连接，所述内腔(72)内壁设置有六个与星形套上的六个球道Ⅰ(62)一一对应的球道Ⅱ(76)，所述球道Ⅱ(76)和钟形壳(7)轴截面的交线由一段圆弧线Ⅱ(77)和一段平行于中心轴的直线Ⅱ(78)组成，所述圆弧线Ⅱ(77)与直线Ⅱ(78)相切连接，所述圆弧线Ⅰ(66)和直线Ⅱ(78)靠近内腔(72)的开口端，所述直线Ⅰ(67)和圆弧线Ⅱ(77)靠近内腔(72)的底部。
6.根据权利要求4所述的六球道固定式等速万向节，其特征在于：所述钟形壳(7)的另一端具有柄体(73)，所述钟形壳(7)上位于柄体(73)所在一端外壁具有围绕柄体(73)一周的轮毂连接端面(71)，所述轮毂连接端面(71)为内凹式弓形面。
7.根据权利要求4所述的六球道固定式等速万向节，其特征在于：所述钟形壳(7)外壁上套设有ABS圈(8)，所述钟形壳(7)外壁具有用于与ABS圈(8)内壁面配合的直环面(74)，所述钟形壳(7)外壁上位于直环面(74)靠近内腔(72)开口的一端处设置有环绕钟形壳(7)外壁一周的凸起Ⅰ(75)。
8.根据权利要求4所述的六球道固定式等速万向节，其特征在于：所述六球道固定式等速万向节还包括芯轴(1)，所述星形套(6)套设在芯轴(1)上，所述星形套本体(61)具有贯穿星形套本体(61)两端的用于使芯轴(1)穿过的套孔(65)，所述套孔(65)的中心轴与星形套本体(61)的中心轴在同一直线上，所述芯轴(1)上位于星形套靠近内腔(71)的开口一端处设置有围绕芯轴(1)一周的台阶Ⅲ(12)，所述芯轴(1)位于台阶Ⅲ(12)和星形套之间的部分上设置有防护装置。
9.根据权利要求8所述的六球道固定式等速万向节，其特征在于：所述防护装置包括套设在芯轴(1)上的蝶形弹簧(2)和止推垫片(3)，所述蝶形弹簧(2)和止推垫片(3)沿台阶Ⅲ(12)到星形套(6)的方向依次排布，所述止推垫片(3)一端与星形套相抵、另一端与蝶形弹簧(2)相抵，所述蝶形弹簧(2)在止推垫片(3)和台阶Ⅲ(12)之间。
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2014
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140924 |