反向轨道接头形式的恒速接头制造技术

本发明专利技术涉及一种恒速接头，所述恒速接头包括：外接头部件（12），外接头部件（12）具有纵向轴线（L12）以及第一和第二外滚珠轨道（22A、22B），其中，外接头部件（12）包括附件侧和孔侧；内接头部件（13），所述内接头部件（13）具有纵向轴线（L13）以及第一和第二内滚珠轨道（23A、23B）；转矩传递滚珠（14），所述转矩传递滚珠（14）在每对轨道（22A、23A；22B、23B）中；滚珠隔圈（15），所述滚珠隔圈（15）具有隔圈窗口（18），滚珠（14）被保持在隔圈窗口（18）中，其中，在恒速接头（11）的每个角位置中，开度角（δ）被包括在滚珠（14）处的外切线（T）和内切线（T'）之间，其中，第一和第二轨道对中的至少一者被设计成使得在至少包括接头中心平面EM、至少枢转角β的小枢转角范围内，开度角（δ）等于零，并且在更大的枢转角范围内，第一轨道对（22A、23A）的孔侧开度角（δ）相对于第二轨道对（22B、23B）的孔侧开度角（δ）在相反的轴向方向上加宽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种恒速接头，所述恒速接头具有外接头部件、内接头部件、转矩传递滚珠和滚珠隔圈，所述外接头部件具有第一和第二外滚珠轨道，所述内接头部件具有第一和第二内滚珠轨道，所述转矩传递滚珠被引导在第一和第二轨道对中，所述滚珠隔圈将滚珠接收在沿周向分布的窗口中并且当接头被枢转时将其保持在公共平面中。
技术介绍
由DE10337612A1已知一种具有反向控制角度的反向轨道接头。外接头部件的第一外滚珠轨道和内接头部件的第一内滚珠轨道形成了第一轨道对。外接头部件的第二外滚珠轨道和内接头部件的第二内滚珠轨道形成了第二对滚珠轨道。当接头处于对准状态中是，第一轨道对的开度角朝向附件端打开。当接头处在对准状态中时，第二轨道对的开度角朝向孔端打开。从文献US8096887B2中已知一种形式为固定接头的恒速通用接头，其中所有的外和内滚珠轨道都是彼此相同的。在一个实施例中，外滚珠轨道包括具有不同中心的两个圆拱部分并具有中间的笔直部分。该圆拱部分被设计成使得当接头被枢转时，在朝向孔端运动的滚珠处的分别的开度角和在朝向接头基体运动的滚珠处的分别的开度角在相对的轴向方向中打开。从DE19706864C1已知一种恒速通用接头，其中外和内滚珠轨道的中心线各自由两个邻接的弯曲程度不同的部分构成。在两个弯曲部分之间设置转向点，转向点中的切线以平行于轴线的方式延伸。滚珠轨道的内弯曲部分朝向外接头部件的孔端超过接头中心平面达到10°。文献US2046584A公开了一种恒速固定接头的不同的实施例。根据一个实施例，外滚珠轨道和内滚珠轨道相对于接头中心同心地延伸。滚珠隔圈的外和内球形面相对于彼此轴向偏移。根据另一个实施例，外滚珠轨道的中心和内滚珠轨道的中心在纵向轴线上相对于彼此沿轴向偏移。在这一实施例中，滚珠隔圈的外和内球形面被设计成使得其相对于接头中心同心。从DE3939531C1已知一种恒速固定接头，其包括由两个圆拱构成的滚珠轨道。在接头的对准状态中，开度角在滚珠处形成。在枢转状态中，开度角为零。JP2003021158A提出了一种恒速固定接头，它的滚珠轨道包括平行于纵向轴线延伸的一个轨道部分并包括一个邻接的弯曲的轨道部分。
技术实现思路
本专利技术的目标是提出一种恒速接头，其中在小枢转角处，在彼此接触的部件之间仅存在低的反作用力，其中任何摩擦力都是低的，并且其中在较大的枢转角处确保了良好的隔圈控制性质。该目标通过提供具有权利要求1的特征的恒速接头所实现，其优点在于，在恒速接头的中心部分的内侧（即至少在小枢转角的区域内侧的一个截面中），在至少一对第一轨道对和相关的滚珠以及至少一对第二轨道对和相关的滚珠之间仅存在低的力。这一点由以下所实现，即至少在一个截面中的中心部分内侧的恒速接头的至少一对第一轨道对被设计成使得在第一外滚珠轨道处的切线和在第一内滚珠轨道处的切线相对彼此平行延伸。相应地，这也适用于至少一对第二轨道对，其中，在至少一个截面中，在与相关的滚珠接触的分别的外和内滚珠轨道处的两条切线相对彼此平行延伸。术语“至少一对第一轨道对”的意思是可以相应地设计一对、两对、三对、四对等或者所有的轨道对。这也适用于第二轨道对，第二轨道对中的一对、两对、三对、四对等或者所有对可包括本专利技术的特征。至少一对第一轨道对和至少一对第二轨道对具有不同的形状，其开度角在相反的轴向方向中加宽。所理解的是，每对轨道都包括外和内滚珠轨道。由于在滚珠轨道处切线的平行性以及滚珠轨道自身的平行性，在本专利技术的意义中，至少一对第一和第二轨道对中的所述至少一个截面中的开度角等于0°，因此在沿着滚珠轨道的滚珠轨道和滚珠之间不能存在任何所产生的轴向力。这意味着，在所述中心部分内的该至少一个截面中，滚珠隔圈分别相对于和外接头部件以及和内接头部件的接触面也不受轴向力。总之，在中心部分内侧的接头的工作期间，摩擦力和由此的摩擦损失被降到最低。现有技术的恒速接头包括在对准状态中不等于零的开度角并且在外接头部件、内接头部件和隔圈之间（由于在所述部件之间的三点接触）产生摩擦运动，与之相反的是，本专利技术的恒速接头的特征在于减小的摩擦。在较大的枢转角的情形中（即当恒速接头在中心部分之外工作时），所述类型的至少一个第一和第二轨道对的滚珠轨道的设计（即第一和第二轨道对的开度角在相对的轴向方向中加宽）确保了良好的隔圈控制性质。从至少一对第一轨道对作用在隔圈上的力和从至少一对第二轨道对作用在隔圈上的力包括在相反方向上作用并由此至少部分地彼此消除的分量。这导致了在隔圈处的力的平衡并由此导致良好的隔圈控制条件。“开度角在相对的轴向方向上加宽”意味着（如果在接头枢转平面中观察），第一轨道对的第一开度角朝向滚珠平面的一侧加宽并且第二轨道对的第二开度角朝向滚珠平面的另一侧加宽。这包括了第一开度角的角平分线（如果在接头枢转平面中观察）可以相对于第二开度角的角平分线以一角度延伸。或者，换句话说，在接头枢转平面中，从第一外和内滚珠轨道作用在朝向附件端运动的第一滚珠上的所产生的力包括一轴向力分量，该轴向力分量指向与在接头枢转平面中从第二外和内滚珠轨道作用在朝向附件端运动的第二滚珠上所产生的轴向力分量的方向相反的轴向方向。这一设计确保了滚珠隔圈至少大体上被控制到角平分平面上。总之，本专利技术的恒速接头结合了在较大枢转角情形中的可信赖控制功能和较低摩擦损失的优点。开度角被限定在外滚珠轨道处的外切线和内滚珠轨道处的内切线之间，在每种情况下在与分别的被引导在外和内滚珠轨道中的滚珠的接触区域中。这适用于第一外和内滚珠轨道并适用于第二外和内滚珠轨道。开度角指的是由外接头部件和内接头部件的纵向轴线形成的接头平面分别到包括被定位在接头枢转平面中的滚珠的轨道对。在滚珠和分别的滚珠轨道之间的接触区域可以直接定位在接头枢转平面中，更具体地在圆形轨道截面（其半径对应于滚珠半径）的情形中，或者在相对于接头枢转平面平行延伸以及由在滚珠和滚珠轨道之间的滚珠接触线所形成的平面中（例如在滚珠轨道的截面偏离圆形形状的情况中）。在后一种情形中，分别的滚珠轨道的切线的投影被认为是在接头枢转平面中，该投影包围开度角。在接头的嵌入式情况中，如果用于密封接头室的旋绕防护件可以用预应力安装，即使得旋绕防护件产生加载在内接头部件和外接头部件使其彼此离开的轴向力，这会是有利的。由此，在小枢转范围内，由于旋绕防护件的预应力，确保了隔圈控制。在预加应力的条件中，旋绕防护件产生了克服存在于所述接头部件之间任何游隙的轴向力分力。载荷的突然改变（例如从没有力矩的条件到高力矩的情况）不会导致隔圈分别向着内接头部件和外接头部件停止，因此避免了任何不期望的噪声。预应力可以在30N和150N之间变化。恒速接头的中心部分具体地由接头中心平面（EM）周围±2°的小接头枢转角（β0）限定，在该中心部分内，对于至少一个角位置，开度角等于零（δ=0°）。这意味着，当接头在高达±2°的枢转角的成角度条件下旋转时，接头中心部分是由在接头枢转平面中被沿着滚珠轨道运动的滚珠覆盖的通道所限定的。中心部分也可以位于接头枢转平面（EM）周围高达±1°的较小枢转角内。在任何情形中，接头中心部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒速接头，包括：外接头部件（12），其具有彼此不同的第一外滚珠轨道（22A）和第二外滚珠轨道（22B），内接头部件（13），其具有彼此不同的第一内滚珠轨道（23A）和第二内滚珠轨道（23B）；其中，所述第一外滚珠轨道（22A）和所述第一内滚珠轨道（23A）形成第一轨道对（22A、23A），其中，第一滚珠（14A）被引导在所述第一轨道对的每一者中；其中，所述第二外滚珠轨道（22B）和所述第二内滚珠轨道（23B）形成第二轨道对（22A、23B），其中，第二滚珠（14B）被引导在所述第二轨道对的每一者中；其中，所述外接头部件（12）和所述内接头部件（13）能够成角度地相对彼此运动，其中，枢转角（β）被限定在所述外接头部件（12）的纵向轴线（L12）和所述内接头部件（13）的纵向轴线（L13）之间，并且其中，当所述内接头部件（13）相对于所述外接头部件（12）枢转达到偏离0°的枢转角（β）时，所述外接头部件（12）的所述纵向轴线（L12）和所述内接头部件（13）的所述纵向轴线（L13）形成接头枢转平面（EB）；滚珠隔圈（15），其包括沿周向分布的隔圈窗口（18），所述第一滚珠（14A）和所述第二滚珠（14B）被接收在所述隔圈窗口（18）中；其中，当所述外接头部件（12）的所述纵向轴线（L12）和所述内接头部件（13）的所述纵向轴线（L13）同轴对准时，所述第一滚珠（14A）和所述第二滚珠（14B）被所述滚珠隔圈（15）保持在接头中心平面（EM）上，其中，在所述接头中心平面（EM）周围限定小枢转角范围，其至少包括所述接头中心平面（EM），并且其中，限定大枢转角范围，其包括大于所述小枢转角范围的最大枢转角（β）的枢转角（β）；其中，在所述恒速接头（11）的每个角位置中，如果在所述接头枢转平面（EB）中在一第一轨道对处观察，第一开度角（δΑ）被形成在所述第一外滚珠轨道（22A）的第一外切线（TA）和所述第一内滚珠轨道（23A）的第一内切线（TA'）之间，其中，所述第一外切线（TA）延伸经过在所述第一滚珠（14A）和所述第一外滚珠轨道（22A）之间的第一外接触点，并且其中，所述第一内切线（TA'）延伸经过在所述第一滚珠（14A）和所述第一内滚珠轨道（23A）之间的第一内接触点，其中，所述第一开度角（δΑ）具有作为所述枢转角（β）的函数的可变大小；其中，在所述恒速接头（11）的每个角位置中，如果在所述接头枢转平面（EB）中在一第二轨道对处观察，第二开度角（δB）被形成在所述第二外滚珠轨道（22B）的第二外切线（TB）和所述第二内滚珠轨道（23B）的第二内切线（TB'）之间，其中，所述第二外切线（TB）延伸经过在所述第二滚珠（14B）和所述第二外滚珠轨道（22B）之间的第二外接触点，并且其中，所述第二内切线（TB'）延伸经过在所述第二滚珠（14B）和所述第二内滚珠轨道（23B）之间的第二内接触点，其中，所述第二开度角（δB）具有作为所述枢转角（β）的函数的可变大小，其中，所述第一轨道对（22A、23A）的至少一者被设计成使得－对于在所述小枢转角范围内的至少一个枢转角（β），第一外切线（TA）平行于第一内切线（TB'）延伸，并且－对于在所述大枢转角范围内的至少一个枢转角（β），在第一外滚珠轨道（22A）中在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的孔侧运动的第一滚珠（14A）的孔侧第一开度角（δΑo）和在第一外滚珠轨道（22A）中在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的附件侧以相同枢转角（β）运动的第一滚珠（14A）的附件侧第一开度角（δΑa）不等于零；其中，所述第二轨道对（22B、23B）的至少一者被设计成使得－对于在所述小枢转角范围内的至少一个枢转角（β），第二外切线（TB）平行于第二内切线（TB'）延伸，并且－对于在所述大枢转角范围内的至少一个枢转角（β），在第二外滚珠轨道（22B）中在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的孔侧运动的第二滚珠（14B）的孔侧第二开度角（δBo）和在第二外滚珠轨道（22B）中在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的附件侧以相同枢转角（β）运动的第二滚珠（14B）的附件侧第二开度角（δBa）不等于零，其中，所述至少一对第一轨道对（22A、23A）的所述孔侧第一开度角（δΑo）和所述至少一对第二轨道对（22B、23B）的所述孔侧第二开度角（δBo）在相反的轴向方向中加宽，并且其中，所述至少一对第一轨道对（22A、23A）的所述附件侧第一开度角（δΑa）和所述至少一对第二轨道对（22A、23B）的所述附件侧第二开度角（δBa）在相反的轴向方向中加宽。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.27 DE 102013103155.21.一种恒速接头，包括：
外接头部件（12），其具有彼此不同的第一外滚珠轨道（22A）和第二外滚珠轨道（22B），
内接头部件（13），其具有彼此不同的第一内滚珠轨道（23A）和第二内滚珠轨道（23B）；
其中，所述第一外滚珠轨道（22A）和所述第一内滚珠轨道（23A）形成第一轨道对（22A、23A），其中，第一滚珠（14A）被引导在所述第一轨道对的每一者中；
其中，所述第二外滚珠轨道（22B）和所述第二内滚珠轨道（23B）形成第二轨道对（22A、23B），其中，第二滚珠（14B）被引导在所述第二轨道对的每一者中；
其中，所述外接头部件（12）和所述内接头部件（13）能够成角度地相对彼此运动，其中，枢转角（β）被限定在所述外接头部件（12）的纵向轴线（L12）和所述内接头部件（13）的纵向轴线（L13）之间，并且其中，当所述内接头部件（13）相对于所述外接头部件（12）枢转达到偏离0°的枢转角（β）时，所述外接头部件（12）的所述纵向轴线（L12）和所述内接头部件（13）的所述纵向轴线（L13）形成接头枢转平面（EB）；
滚珠隔圈（15），其包括沿周向分布的隔圈窗口（18），所述第一滚珠（14A）和所述第二滚珠（14B）被接收在所述隔圈窗口（18）中；
其中，当所述外接头部件（12）的所述纵向轴线（L12）和所述内接头部件（13）的所述纵向轴线（L13）同轴对准时，所述第一滚珠（14A）和所述第二滚珠（14B）被所述滚珠隔圈（15）保持在接头中心平面（EM）上，其中，在所述接头中心平面（EM）周围限定小枢转角范围，其至少包括所述接头中心平面（EM），并且其中，限定大枢转角范围，其包括大于所述小枢转角范围的最大枢转角（β）的枢转角（β）；
其中，在所述恒速接头（11）的每个角位置中，如果在所述接头枢转平面（EB）中在一第一轨道对处观察，第一开度角（δΑ）被形成在所述第一外滚珠轨道（22A）的第一外切线（TA）和所述第一内滚珠轨道（23A）的第一内切线（TA'）之间，其中，所述第一外切线（TA）延伸经过在所述第一滚珠（14A）和所述第一外滚珠轨道（22A）之间的第一外接触点，并且其中，所述第一内切线（TA'）延伸经过在所述第一滚珠（14A）和所述第一内滚珠轨道（23A）之间的第一内接触点，其中，所述第一开度角（δΑ）具有作为所述枢转角（β）的函数的可变大小；
其中，在所述恒速接头（11）的每个角位置中，如果在所述接头枢转平面（EB）中在一第二轨道对处观察，第二开度角（δB）被形成在所述第二外滚珠轨道（22B）的第二外切线（TB）和所述第二内滚珠轨道（23B）的第二内切线（TB'）之间，其中，所述第二外切线（TB）延伸经过在所述第二滚珠（14B）和所述第二外滚珠轨道（22B）之间的第二外接触点，并且其中，所述第二内切线（TB'）延伸经过在所述第二滚珠（14B）和所述第二内滚珠轨道（23B）之间的第二内接触点，其中，所述第二开度角（δB）具有作为所述枢转角（β）的函数的可变大小，
其中，所述第一轨道对（22A、23A）的至少一者被设计成使得
－对于在所述小枢转角范围内的至少一个枢转角（β），第一外切线（TA）平行于第一内切线（TB'）延伸，并且
－对于在所述大枢转角范围内的至少一个枢转角（β），在第一外滚珠轨道（22A）中在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的孔侧运动的第一滚珠（14A）的孔侧第一开度角（δΑo）和在第一外滚珠轨道（22A）中在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的附件侧以相同枢转角（β）运动的第一滚珠（14A）的附件侧第一开度角（δΑa）不等于零；
其中，所述第二轨道对（22B、23B）的至少一者被设计成使得
－对于在所述小枢转角范围内的至少一个枢转角（β），第二外切线（TB）平行于第二内切线（TB'）延伸，并且
－对于在所述大枢转角范围内的至少一个枢转角（β），在第二外滚珠轨道（22B）中在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的孔侧运动的第二滚珠（14B）的孔侧第二开度角（δBo）和在第二外滚珠轨道（22B）中在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的附件侧以相同枢转角（β）运动的第二滚珠（14B）的附件侧第二开度角（δBa）不等于零，
其中，所述至少一对第一轨道对（22A、23A）的所述孔侧第一开度角（δΑo）和所述至少一对第二轨道对（22B、23B）的所述孔侧第二开度角（δBo）在相反的轴向方向中加宽，并且
其中，所述至少一对第一轨道对（22A、23A）的所述附件侧第一开度角（δΑa）和所述至少一对第二轨道对（22A、23B）的所述附件侧第二开度角（δBa）在相反的轴向方向中加宽。
2.根据权利要求1所述的恒速接头，其特征在于，
所述小接头枢转角范围包括最大值为2°（β=±2°），更具体地最大值为1°（β=±1°）的枢转角（β）。
3.根据权利要求1或2所述的恒速接头，其特征在于，
所述至少一对第一轨道对（22A、23A）被设计成使得对于在所述小枢转角范围内的那些枢转角（β），对于所述第一开度角（δΑ）大于零的那些，在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的所述孔侧运动的第一滚珠（14A）的孔侧第一开度角（δΑo）和在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的所述附件侧以相同枢转角（β）运动的第一滚珠（14A）的附件侧第一开度角（δΑa）在相反的轴向方向中打开，并且
所述至少一对第二轨道对（22B、23B）被设计成使得对于在所述小枢转角范围内的那些枢转角（β），对于所述第二开度角（δB）大于零的那些，在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的所述孔端运动的第二滚珠（14B）的孔侧第二开度角（δBo）和在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的所述附件端以相同枢转角（β）运动的第二滚珠（14B）的附件侧第二开度角（δBa）在相反的轴向方向中打开。
4.根据权利要求1或2所述的恒速接头，其特征在于，
所述第一轨道对（22A、23A）的至少一者被设计成使得对于在所述小枢转角范围内的那些枢转角（β），对于所述第一开度角（δΑ）大于零的那些，在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的所述孔端运动的第一滚珠（14A）的孔侧第一开度角（δΑo）和在所述接头枢转角（EB）中朝向所述外接头部件（12）的所述附件端以相同枢转角（β）运动的第一滚珠（14A）的附件侧开度角（δΑa）在相同的轴向方向中打开，并且
所述至少一对第二轨道对（22B、23B）被设计成使得对于在所述小枢转角范围内的那些枢转角（β），对于所述开度角（δ）大于零的那些，在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的所述孔端运动的第二滚珠（14B）的孔侧第二开度角（δBo）和在所述接头枢转平面（EB）中朝向所述外接头部件（12）的所述附件端以相同枢转角（β）运动的第二滚珠（14B）的附件侧第二开度角（δBa）在相同的轴向方向中打开。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的恒速接头，其特征在于，
在大接头枢转角范围内并具有8°的最大值（β=±8°）的枢转角（β）处，所述至少一对第一轨道对（22A、23A）的所述孔侧第一开度角（δAo）和所述附件侧第一开度角（δAa）中的至少一者以及所述至少一对第二轨道对（22B、23B）的所述孔侧第二开度角（δBo）和所述附件侧第二开度角（δBa）中的至少一者等于大于零并小于8°更具体地小于6°的值。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：W希尔德布兰特，T韦克林，S毛赫尔，R克雷梅留斯，I本纳，HJ波斯特，A格雷梅尔迈尔，
申请(专利权)人：GKN动力传动系统国际有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE