无间隙的等速万向节制造技术

技术编号:2216227 阅读:329 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种等速万向节(11),包括周向分布有外滚道(15)的万向节外部件(12)、周向分布有内滚道(19)的万向节内部件(17)、布置在由相互对应的内、外滚道(15,19)组成的滚道对之中的传递扭矩的球体(31)、以及布置在万向节外部件(12)和万向节内部件(17)之间的具有周向分布的球笼保持架窗孔(23)的环形的球笼保持架(22),在球笼保持架窗孔中将传递扭矩的球体(31)保持在同一个平面E之中;其中,当万向节伸展到一致的轴向方向中时,滚道对至少局部加宽;球笼保持架(22)沿轴向支撑于万向节外部件(12)之中,并且万向节内部件(17)与球笼保持架(22)之间具有轴向间隙;并且设置了相对于万向节外部件(12)弹性支撑万向节内部件(17)的装置,该装置相对于万向节外部件(12)在同一方向上作用于万向节内部件(17),滚道对在该方向中加宽;其中,万向节外部件(12)包括底板(13)或盖板,弹性支撑的轴颈(36)在其中同轴地导引,并且其中在万向节内部件(17)上形成端面侧的球形的支撑面,销(36)在预紧力下贴靠在该支撑面上。

【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等速万向节,包括周向分布有纵向延伸的外滚道的万向节 外部件、周向分布有纵向延伸的内滚道的万向节内部件、布置在相互对应的内、 外滚道组成的滚道对之中的传递扭矩的球体、以及布置在万向节外部件和万向 节内部件之间的具有周向分布的球笼保持架窗孔的环形的球笼保持架,在球笼 保持架窗孔中将传递扭矩的球体保持在同一个平面之中;其中,当万向节伸展 到一致的轴向方向中时,滚道对至少局部加宽;球笼保持架沿轴向支撑于万向 节外部件之中,并且万向节内部件与球笼保持架之间具有轴向间隙;并且设置 了相对于万向节外部件弹性支撑万向节内部件的装置,该装置相对于万向节外 部件在同一方向上作用于万向节内部件,滚道对在该方向上加宽。
技术介绍
J^类型的等速万向节被称作球笼式等速万向节。视内、外滚道的结构型 式而定,这些万向节包括具有从轴向观察没有根切的滚道的UF万向节(undercut free:无根切)以及带有轴向相互偏置的圆弧形滚道的AC万向节(angular contact:角接触)。除lfct外,已知还有其它的滚道型式。上述球笼式等速万 向节的共同特征在于当万向节伸展到一致的轴向方向中时,内、夕卜滚道组成 的滚舰至少在万向节中心面内加宽,以下将4顿"楔形加宽"这一相媳。由此,当等速万向节承受扭矩负荷时,就会在万向节外部件和万向节内部 件之间产生相对的轴向力,由此万向节外部件和万向节内部件必须沿轴向相互 支撑,使得万向节不劍军体。为itbM常在万向节外部件与球笼保持架外侧之间 以及在万向节内部件与球笼保持架内侦1J之间使用球面副。按照DE 31 14 290 C2所述,可不必在球笼保持架与万向节内部件之间进 行相对支撑,并且因此就不必对相应的面进行精加工,取而代之的是在万向节 内部件与万向节外部件中的内球形的支撑面之间进行轴向支撑。在此在沿轴向 安装于万向节内部件上的销零件上形成与万向节内部件连接的支撑面。此外也 相对于万向节内部件以弹性方式支撑销零件。所述类型的弯曲旋转的等速万向节中会出现内摩擦力,这些内摩擦力一方 面是在滚道对中以转动频率来回滚动的球体所产生的,另一方面则是通过万向 节外部件或者说万向节内部件以及相对于万向节外部件和万向节内部件看分别 以转动频率摆动的球笼保持架之间的摩擦力而产生的。就上述等速万向节而言,虽然避免了球笼保持架和万向节内部件之间的摩 擦,但是所述销与万向节外部件中的内球形的支撑面之间的滑动运动会弓胞摩 擦力矩,这种滑动运动表现为相对于后者的圆周运动,该圆周运动与旋转运动 叠加。这些由摩擦力产生的力矩的总和被称作万向节的阻力矩,施加该阻力矩 即可在输出侧没有反作用力矩的情况下驱动或转动弯曲状态下的万向节。上述等速万向节中因所谓的支撑销的摩擦而引起的摩擦力矩是巨大的,因 此会以不利的方式增大阻力矩。以下将其称作支撑阻力矩。
技术实现思路
本专利技术的任务在于对所述类型的无间隙的等速万向节进行改进,使其具有 减小的阻力矩。所述类型的等速万向节尤其可作为转向节,即特别适合用于汽 车转向柱之中,在汽车转向柱中,没有间隙以及阻力矩小同样具有重要意义。所选实施方式的特别有益之处在于万向节的基本结构总体上保持不变, 并且在万向节外部件和/或万向节内部件或者在插入其中的传动轴之中适当钻孔 之后,就可以补充一些轴向起到弹性支撑作用的元件,且不会损害万向节功能。根据第一种解决方式所述,万向节外部件包括底板或盖板,其中同轴地导 弓l着起到弹性支撑作用的销;并且在万向节内部件上形成端面侧的球形的支撑 面,销以预紧力贴靠在该支撑面上。在此提出在与万向节内部件固定相连的支撑体上形成支撑面。在此尤其是在插入到安装于万向节内部^^中的传动轴之中的支撑体上形成 支撑面。另一种作为替代方案的解决方式为万向节外部件包括底板或盖板,同轴 地被导引的销以弹性方式支撑于其中;并且在万向节内部件上形成沿轴向位于 内滚道之内的支撑面,销以预紧力贴靠在该支撑面上。支撑面可以布置于非常 接近万向节中心点的地方。在第一种实施方式中,支撑面可以是球形的,其顶 点位于万向节中心点,而根据第二禾中实施方式所述的支撑面则可以是半球形的, 且其曲率中心位于万向节中心点。在此为了简化结构,可以直接在插入到万向节内部件之中的传动轴上形成上述支撑面。传动轴以及必要时万向节内部件从支撑面到销可以沿轴向呈内锥形地加 宽,以便允许较大的角运动。另一种解决型式为万向节外部件包括底板或盖板,其中固定安装有同轴 辦肖;并且在万向节内部件上同轴地导弓隋被弹性支撑的支撑体,该支撑体以支撑面在预紧力下贴靠在销上。为此提出支撑零件直接在插入到万向节内部件之中的传动轴之中导引,且支撑零件尤其通过螺旋压力弹簧弹性地支撑于传动轴之中。此外也提出将传动轴与必要时万向节内部件从支撑体到销应呈内锥形地加宽。这里适宜采用的结构为销和支撑体分别具有球形的、尤其是外球面的接 触面或支撑面。同样也可以使销具有球形的、尤其是外球形的接触面,且支撑 体具有平坦的径向的支撑面。根据一种有益的实施方式,万向节内部件和万向节外部件相互支撑的接触区T与万向节中心点M之间的距离x小于等于球笼保持架的一半外径D/2。 4OT这里所述的方法可减小轴向支撑的摩擦力矩,方法是明显减小杠杆力臂R, 在万向节转动时摩擦力F与杠杆力臂一起起作用。按照优选的实施方式,距离x小于等于球笼保持架在万向节中心面E中 的一半内径d/2,尤其是距离x小于等于万向节内部件的一半外径Di/2。这样 就会以逐渐增大的幅度减小所述的支撑阻力矩。如果在一种特殊的实施方式中 使得距离x为零,则实际上可以忽略上述支撑阻力矩。原贝i让应理解成,距离x从万向节中心至万向节外部件的底板或盖板计算, 但在任何情况下均比已知的万向节要选择得小,而在一种经过改变的实施方式 中,该距离则是从万向节中心点朝万向节外部件开口侧的方向计算。根据第一种实施方式,支撑元件在接触区T中相互贴紧的面一方面可以与 上述万向节一样是球形的面,尤其可以是外球面,另一方面则可以是凹面,尤 其可以是内球面。根据第二种实施方式,,两个面也可以是球形面,尤其可 以是外球面。这样就可在一定程度上使用点接触来替代面接触,使用点接触可 以减小相对旋转的摩擦比。最后,根据第三种实施方式,上述的面中之一可以 是球形面,尤其可以是外球面,且其它面为径向平坦的面。这样也可在一定程度上形成点接触。 附图说明附图所示均为本专利技术的优选实施例,以下将对其进行说明。 图1 本专利技术所述等速万向节的第一种实施方式a) 伸展位置中的纵剖面b) 弯折位置中的纵剖面c) 放大的图b中的细1 X;图2 本专利技术所述等速万向节的第二种实施方式a) 伸展位置中的纵剖面b) 弯折位置中的纵剖面C)放大的图b中的细,;d) 放大的图c中的细节Y;图3 本专利技术所述等速万向节的第三种实施方式a) 伸展位置中的纵剖面b) 弯折位置中的纵剖面'C)放大的图b中的细节X; d)放大的图c中的细节Y; 图4 本专利技术所述等速万向节的第四种实施方式 a)伸展位置中的纵剖面 放大的图a中的细节"X;C)放大的图b中的细节Y;具体实施例方式只要没有特别指定,以下将对图1中的各个示意图共同进行说明。附图所示的等速万向节11为所谓的整体结构,其中在本文档来自技高网
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【技术保护点】
等速万向节(11),包括 周向分布有外滚道(15)的万向节外部件(12);周向分布有内滚道(19)的万向节内部件(17);安置在由相互对应的内、外滚道(15,19)组成的滚道对之中的传递扭矩的球体(31);以及安置在万向节外部件(12 )和万向节内部件(17)之间的并具有周向分布的球笼保持架窗孔(23)的环形的球笼保持架(22),在球笼保持架窗孔中将传递扭矩的球体(31)保持在同一个平面(E)之中,其中,当万向节伸展到一致的轴向方向中时,滚道对至少局部加宽,球笼保持架(22)沿轴向支撑于万向节外部件(12)之中,并且万向节内部件(17)与球笼保持架(22)之间具有轴向间隙;并且同时设置了相对于万向节外部件(12)弹性支撑万向节内部件(17)的装置,该装置相对于万向节外部件(12)在同一方向上作用于万向节内部件(17),滚道对在该方向上加宽,其特征在于, 所述万向节外部件(12)包括底板(13)或盖板,弹性支撑的销(36)在其中同轴地被导引,并且在万向节内部件(17)上形成端面侧的球形的支撑面(43),销(36)在预紧力下贴靠在该支撑面上 。(图1)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S莫彻W希尔德布兰特
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:DE[德国]

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