專利名稱：具有改進(jìn)的組裝特性的等速樞轉(zhuǎn)接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有獨立權(quán)利要求的前序部分的特征的等速樞轉(zhuǎn)接頭。這種例如為機動車輛而設(shè)的等速樞轉(zhuǎn)接頭還已知為均勻運動的樞轉(zhuǎn)接頭。
背景技術(shù)：
從DE 103 25 116A1中已知一種通用的等速樞轉(zhuǎn)接頭，而這種等速樞轉(zhuǎn)接頭又是基于由DE 102 06 733A1中已知的通用的等速樞轉(zhuǎn)接頭。這兩種專利申請的公開內(nèi)容通過全文引用的方式納入本文作為本申請的公開內(nèi)容。在第一個說明書中公開的等速樞轉(zhuǎn)接頭具有鐘形外接頭部件，該外接頭部件具有分布在周向上并沿軸向延伸的三根導(dǎo)軌。具有三個樞轉(zhuǎn)銷的內(nèi)接頭部件設(shè)置在該外接頭部件內(nèi)，這些樞轉(zhuǎn)銷分布在周向上并沿徑向延伸且包括滾子支承面。樞轉(zhuǎn)銷設(shè)置成與外接頭部件中的導(dǎo)軌相配合。為此，所謂的滾子設(shè)置在外接頭部件和內(nèi)接頭部件之間，其中，每個滾子都包括具有內(nèi)滾子表面的內(nèi)環(huán)，該內(nèi)滾子表面的形狀以如下方式適應(yīng)于樞轉(zhuǎn)銷的滾子支承面，即被插入內(nèi)環(huán)的內(nèi)接頭部件的樞轉(zhuǎn)銷可在內(nèi)環(huán)中執(zhí)行傾斜運動，而非直線位移運動。此外，滾子包括具有外滾子表面的外環(huán)，該外滾子表面的形狀以如下方式適應(yīng)于外接頭部件的導(dǎo)軌，即，被插入導(dǎo)軌的外環(huán)可在導(dǎo)軌中執(zhí)行直線位移運動，而非傾斜運動。兩個徑向向外延伸的周向凸緣形成于內(nèi)環(huán)上。諸如滾針軸承的一組滾動構(gòu)件置于這些周向凸緣之間。滾動構(gòu)件在內(nèi)環(huán)的圓柱形外表面上滾動。在這種情況下，各周向凸緣間沿軸向的距離基本上對應(yīng)于滾動構(gòu)件的長度L。滾子的外環(huán)形成滾動構(gòu)件在其上滾動的圓柱形內(nèi)表面。外環(huán)沿軸向的厚度，尤其是圓柱形內(nèi)表面的寬度，在這種情況下比長度L大得多。該設(shè)計允許滾子的外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間有相對較大的軸向位移或偏移，而內(nèi)環(huán)由于其設(shè)計而與內(nèi)環(huán)在支承其的樞轉(zhuǎn)銷上的傾斜無關(guān)并且與外環(huán)導(dǎo)軌內(nèi)的位置無關(guān)地與滾子始終在滾子的整個長度L上接觸。這種類型的滾子在本發(fā)明中被稱為“動態(tài)支承”，且在許多情況下的實際使用中經(jīng)證實。由DE 103 25 116A1已知的設(shè)計實現(xiàn)了關(guān)于等速樞轉(zhuǎn)接頭的低摩擦和無振動運行的特別優(yōu)點。然而，如果等速樞轉(zhuǎn)接頭被認(rèn)為是不在完全預(yù)安裝的狀態(tài)下交付，而是例如在機動車輛的最終組裝過程中才將內(nèi)接頭部件安裝在外接頭部件中，則由上述申請已知的設(shè)計具有關(guān)于其組裝方面的缺點。因為滾子可在內(nèi)接頭部件的銷上樞轉(zhuǎn)，且還因為滾子的外環(huán)可相對于內(nèi)環(huán)軸向位移，所以無法確保包括由銷支承的滾子的已預(yù)組裝的內(nèi)接頭部件的已限定的組裝位置。更確切地說，在由DE 103 25 116A1已知的設(shè)計中，滾子的關(guān)于外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)的軸向位移和傾斜角的這些狀態(tài)頻繁發(fā)生，這些狀態(tài)使得若不相對于內(nèi)環(huán)手動校正外環(huán)的軸向位移或角度，就實際上不可能將滾子插入外接頭部件的導(dǎo)軌中。然而，由于待調(diào)節(jié)的滾子數(shù)目(每個接頭三個滾子)且由于在機動車輛下方不利的有限空間，這種手動校正實際上經(jīng)常是不可能的
發(fā)明內(nèi)容
這就是本發(fā)明的出發(fā)點，本發(fā)明的目的是提出一種等速樞轉(zhuǎn)接頭，該等速樞轉(zhuǎn)接頭能夠在組裝的環(huán)境下或在其制造過程中將接頭簡化地最終組裝到機動車輛中，同時保持上述等速樞轉(zhuǎn)接頭的確實的運動特性?？赏ㄟ^具有獨立權(quán)利要求的特征的等速樞轉(zhuǎn)接頭來實現(xiàn)該目的。從屬權(quán)利要求涉及有利的實施例，這些實施例可以在技術(shù)上可行的情況下彼此自由組合。 本發(fā)明提供一種等速樞轉(zhuǎn)接頭，其包括具有分布在周向上并沿軸向延伸的三根導(dǎo)軌的外接頭部件的。具有三個樞轉(zhuǎn)銷的內(nèi)接頭部件設(shè)置在該外接頭部件內(nèi)，這些樞轉(zhuǎn)銷分布在周向上并沿徑向延伸且都包括滾子支承面。樞轉(zhuǎn)銷設(shè)置成與導(dǎo)軌配合。滾子設(shè)置在外接頭部件和內(nèi)接頭部件之間，每個滾子都包括具有內(nèi)滾子表面的內(nèi)環(huán)，該內(nèi)滾子表面的形狀以如下方式適應(yīng)于樞轉(zhuǎn)銷的滾子支承面，即，被插入內(nèi)環(huán)的內(nèi)接頭部件的樞轉(zhuǎn)銷可在內(nèi)環(huán)中執(zhí)行傾斜運動，而非直線位移運動。此外，滾子包括具有外滾子表面的外環(huán)，該外滾子表面的形狀以如下方式適應(yīng)于外接頭部件的導(dǎo)軌，即，被插入導(dǎo)軌的外環(huán)可在導(dǎo)軌中執(zhí)行滾動運動，而非傾斜運動。多個滾動構(gòu)件設(shè)置在內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間，因而，外環(huán)可在內(nèi)環(huán)上滾動。內(nèi)環(huán)、外環(huán)和滾動構(gòu)件的整體在這種情況下也被稱為等速樞轉(zhuǎn)接頭的滾子。內(nèi)環(huán)和外環(huán)相對于彼此可軸向位移，在第一實施例中內(nèi)環(huán)形成軸向引導(dǎo)件，其沿軸向相對于內(nèi)環(huán)確定使?jié)L動構(gòu)件的位置。在替代但等效的實施例中，外環(huán)形成軸向引導(dǎo)件， 其沿軸向確定滾動構(gòu)件相對于外環(huán)的位置。根據(jù)本發(fā)明，分別支承于樞轉(zhuǎn)銷上的內(nèi)環(huán)具有靜止位置，在該靜止位置，內(nèi)環(huán)機械地固定在相對于樞轉(zhuǎn)軸線成已定義的角度位置。尤其是，滾子的旋轉(zhuǎn)軸線R在這種情況下與銷軸線Z重合；但這不是絕對的要求。尤其是，這意味著，為了使內(nèi)環(huán)從其靜止位置相對于銷軸線Z傾斜，必須至少施加一次已定義的最小扭矩。在第一較佳實施例中，內(nèi)環(huán)受到彈性偏置以防從靜止位置傾斜，即對于每個從靜止位置的傾斜過程都必須克服定義的最小扭矩。這可以例如借助于彈性裝置來實現(xiàn)，該彈簧裝置可例如設(shè)置在銷頸部。在替代的第二實施例中，必須至少施加一次已定義的最小扭矩(傾斜力矩)，以使內(nèi)環(huán)從它們對應(yīng)的靜止位置傾斜。這種行為可借助于提供抵抗傾斜的機械阻擋產(chǎn)生，這種阻擋通過例如內(nèi)環(huán)的內(nèi)表面或樞轉(zhuǎn)銷的滾子支承面(基本上一次)的塑性變形來消除。這種塑性變形會例如發(fā)生在車輛運行時。在特別較佳的構(gòu)型中，上述將一次或持久施加的最小扭矩與內(nèi)環(huán)相對于銷軸線的傾斜方向有關(guān)。在這種情況下，例如，為了在沿銷軸線方向定位并與樞轉(zhuǎn)銷的滾子支承面相交的平面中傾斜所需的扭矩比為了在也沿銷軸線方向定位但不與滾子支承面相交的平面中傾斜所需的扭矩大得多。較佳地，使內(nèi)環(huán)機械地固定在其靜止位置的上述裝置設(shè)置在內(nèi)環(huán)和樞轉(zhuǎn)銷之間的接觸區(qū)中。尤其較佳地，裝置包括擋圈。替代地或附加地，裝置可包括一個或多個幾何結(jié)構(gòu)，幾何結(jié)構(gòu)在內(nèi)環(huán)和樞轉(zhuǎn)銷之間的接觸區(qū)內(nèi)從樞轉(zhuǎn)銷的滾子支承面和/或從內(nèi)環(huán)的內(nèi)滾子表面凸起。這種幾何結(jié)構(gòu)可例如借助于樞轉(zhuǎn)銷和/或內(nèi)環(huán)的(局部)塑性變形，尤其在內(nèi)環(huán)安裝到樞轉(zhuǎn)銷上之后形成。作為例子，在此提及點狀的局部變形(借助于中心沖形成)或甚至更大的局部變形(通過壓制形成)。
替代地，這種幾何結(jié)構(gòu)可已經(jīng)在形成樞轉(zhuǎn)銷和/或內(nèi)環(huán)過程中，即通常還在內(nèi)環(huán)安裝到樞轉(zhuǎn)銷上之前形成。尤其是，這種結(jié)構(gòu)可鍛造或借助于磨削來生產(chǎn)。在另一尤其較佳的構(gòu)型中獲得關(guān)于組裝根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的特別優(yōu)點。 在可與每個上述實施例單獨或組合結(jié)合的構(gòu)型中，不形成滾動構(gòu)件的軸向引導(dǎo)件的滾子的環(huán)形成內(nèi)位移止動件和外位移止動件，這些止動件分別沿徑向向內(nèi)延伸(在外環(huán)上實施) 或向外延伸(在內(nèi)環(huán)上實施)。位移止動件分別在軸向上限制滾動構(gòu)件在外環(huán)的內(nèi)表面上或內(nèi)環(huán)的外表面上的滾動運動。外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)的軸向位移以這種方式受到限制。如果滾動構(gòu)件的長度是L，而內(nèi)位移止動件沿軸向離開外位移止動件的距離為d， 則外環(huán)可相對于內(nèi)環(huán)的軸向位移限制成差值D，即D = d-L 另一方面，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)位移止動件和外位移止動件的構(gòu)造可靠地防止?jié)L子在最終組裝根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭以及在接頭的鉸接角較大的情況下(在其已組裝的狀態(tài)下)散開。另一方面，允許將接頭滾子的軸向位移限制到在實際使用時由于等速樞轉(zhuǎn)接頭的最大可獲得的彎曲所需的量。滾子的軸向位移的限制使在將內(nèi)接頭部件和外接頭部件連結(jié)到一起時所需的在滾子上的手動位置校正量顯著減少。這在裝入接頭的情況下將根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭最終組裝到機動車輛的情況時，尤其是在其生產(chǎn)過程中具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。如果至少一個位移止動件，但較佳為兩個位移止動件不碰到內(nèi)環(huán)的外輪廓上，則能得到有關(guān)于內(nèi)位移止動件和外位移止動件形成于外環(huán)上時滾子具有耐磨性的特別優(yōu)點。但如果內(nèi)位移止動件和外位移止動件形成于滾子的內(nèi)環(huán)上，已證實如果至少一個位移止動件，但較佳為兩個不碰到外環(huán)的內(nèi)輪廓上則是有利的。在兩種情況下，止動件在滾子的環(huán)相對于彼此的最大位移時抵靠旋轉(zhuǎn)的滾動構(gòu)件，并且不抵靠滾子的另一環(huán)，這使發(fā)生于滾子中的摩擦顯著減少。根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的特別長的工作壽命可通過一體形成的而不是分開形成的內(nèi)環(huán)來實現(xiàn)。但通過使內(nèi)接頭部件的頭部適當(dāng)?shù)匦纬蔀閮H部分球形表面，可確保內(nèi)環(huán)能夠在內(nèi)接頭部件的頭部上安裝到特殊安裝位置。在根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的較佳實施例中，內(nèi)位移止動件和外位移止動件中的至少一個與其所在的滾子的環(huán)一體形成。在這種情況下，位移止動件可較佳地形成為例如環(huán)形接觸肩部，例如，這種接觸肩部可例如在對內(nèi)環(huán)或外環(huán)的加工完成前形成，諸如在環(huán)的鍛造過程中或當(dāng)環(huán)進(jìn)行機加工時。替代地，位移止動件還可在對內(nèi)環(huán)或外環(huán)的加工完成后形成，例如通過借助于卷邊或壓制使所涉及的環(huán)塑性變形。替代地，內(nèi)位移止動件和外位移止動件中的至少一個可形成為單獨形成的擋圈。 例如，可設(shè)想使用被插到分別形成于內(nèi)環(huán)或外環(huán)內(nèi)的槽中的彈簧圈。還可設(shè)想使用被分別推到外環(huán)或內(nèi)環(huán)的圓柱形內(nèi)表面或外表面上的環(huán)形圓盤。然后，例如通過壓制來固定環(huán)形圓盤的位置。一方面，環(huán)形盤還可由形成于圓柱形表面上的擱置肩部來支承。


從獨立權(quán)利要求和示例性的實施例中，其它特征和優(yōu)點顯而易見，這些特征和優(yōu)點應(yīng)當(dāng)理解成不具有限制作用并且下面將參見附圖作闡釋。附圖中
圖1示出已知的通用等速樞轉(zhuǎn)接頭的分解立體圖，圖2示出該等速樞轉(zhuǎn)接頭的外接頭構(gòu)件的立體圖(“郁金香”)，圖3示出內(nèi) 接頭部件在滾子內(nèi)的樞轉(zhuǎn)過程和該等速樞轉(zhuǎn)接頭的鉸接的縱剖視圖，圖4示出該等速樞轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)接頭部件的立體圖(“三腳星”)，圖5示出沿軸向到圖4中的三腳星的俯視圖，圖6示出根據(jù)帶有已安裝的滾子的本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)接頭部件沿軸向的俯視圖，圖7示出垂直于軸向剖過內(nèi)接頭部件和圖6中的已安裝滾子的剖視圖，圖8示出垂直于徑向沿圖6的線A-A剖過已安裝滾子和內(nèi)接頭部件的剖視圖，圖9示出剖過根據(jù)本發(fā)明的滾子的剖視圖，圖10示出圖9的剖視圖的詳圖，圖11示出圖7的第一詳圖，其中滾子的外環(huán)處于其最外面的徑向位置，圖12示出圖7的第二詳圖，其中滾子的外環(huán)處于其最里面的徑向位置，圖13示出當(dāng)內(nèi)接頭部件和外接頭部件連結(jié)時會發(fā)生的實際困難的示意圖，圖14示出具有位移受限的滾子的根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的第一較佳構(gòu)型的示意圖，圖15示出具有位移受限的滾子的根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的第二較佳構(gòu)型的示意圖，圖16示出具有傾斜受限的滾子的根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的第一實施例的示意圖，以及圖17示出具有傾斜受限的滾子的根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的第二實施例的示意圖。
具體實施例方式結(jié)合附圖1至17描述根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的各種實施例。在這種情況下， 圖1至3示出由DE 102 06 733A1已知的等速樞轉(zhuǎn)接頭，除了接頭的滾子外，其結(jié)構(gòu)基本上與由DE 103 25 116A1已知的等速樞轉(zhuǎn)接頭和根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭相同。圖1示出具有構(gòu)造成三腳星的內(nèi)接頭部件14和外接頭部件12的等速樞轉(zhuǎn)接頭10 的分解立體圖。外接頭部件在圖2中單獨示出，而三腳星14在圖4中單獨示出。一組三個細(xì)長的并且軸向延伸的導(dǎo)軌或滾動表面16在外接頭部件12的空腔內(nèi)沿周向形成。圖3示出外接頭部件12的局部剖視圖，該剖視圖沿部件的縱向延伸。如在圖2中清楚所示，每個導(dǎo)軌16包括相對的內(nèi)表面或側(cè)面18和20以及外端側(cè)或外端面22。在此示例性實施例中， 內(nèi)側(cè)面18和20構(gòu)造成具有球形或凹形輪廓。端面22構(gòu)造成具有向上突出的中間部分24。 由于端面22的中間部分24向上突出，有利地形成肩部表面26，該肩部表面承載滾子28的頂面并限制滾子28在導(dǎo)軌16內(nèi)的位移。此外，向上凸出的中間部分22提供用于將潤滑脂最優(yōu)地分布到導(dǎo)軌16并支承各表面的潤滑通道，以減少滑動和滾動接觸摩擦，由此減少接頭柱塞效應(yīng)。如圖4和5中所示，三腳星14包括周向圍繞三腳星本體(Spinnenkorper) 32設(shè)置的三個軸銷30。在所示實施例中，每個軸銷30都在其自由端形成具有局部球形滾子支承面44的樞轉(zhuǎn)銷34。如下面解釋的那樣，樞轉(zhuǎn)銷34設(shè)置或設(shè)計成配合到滾子觀的單件內(nèi)環(huán) 48中。一組截去或扁平表面部分36以如下方式形成于外樞轉(zhuǎn)銷直徑方向的相對區(qū)域內(nèi)， 即，為了更好地潤滑而提供潤滑通道。此外，扁平表面部分36構(gòu)造成可以將單件內(nèi)環(huán)48安裝在樞轉(zhuǎn)銷34上。這僅需要內(nèi)環(huán)48相對于樞轉(zhuǎn)銷34適當(dāng)傾斜即可，如下面將更詳細(xì)地闡釋。

如從圖5清楚可見，樞轉(zhuǎn)銷34的外部形狀由具有半徑r2的球形中央?yún)^(qū)38形成。 上彎曲區(qū)域和下彎曲區(qū)域40向上延伸到頂面并向下延伸到具有較小半徑r3的軸銷30的頸部。如圖3中所示，如果等速樞轉(zhuǎn)接頭1以鉸接方式位移，則樞轉(zhuǎn)銷34的形狀允許三腳星14相對于滾子觀的內(nèi)環(huán)作傾斜運動。在這種情況下，滾子觀保持相對于導(dǎo)軌16的側(cè)壁18、20適當(dāng)?shù)钠叫卸ㄏ?。圖9和10示出根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭1的滾子觀的剖視圖。滾子包括外環(huán) 42和內(nèi)環(huán)48，在外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間設(shè)置一組滾動構(gòu)件46，諸如滾針軸承的滾子。在這種情況下，內(nèi)環(huán)48形成兩個徑向延伸的下凸緣和上凸緣50和52，這些凸緣形成滾動構(gòu)件46的軸向引導(dǎo)件。這種軸向引導(dǎo)件使?jié)L動構(gòu)件46的位置沿軸向相對于內(nèi)環(huán)48固定，此時內(nèi)環(huán)48 在其外側(cè)支承或支撐滾動構(gòu)件46。如圖9和10中所示，外環(huán)42的厚度選擇成超過內(nèi)環(huán)48的厚度以及滾動構(gòu)件46 的長度。外環(huán)42具有比內(nèi)環(huán)48大相當(dāng)多的厚度，以獲得軸承環(huán)相對彼此的足夠的軸向位移，其中在導(dǎo)軌內(nèi)，內(nèi)環(huán)48在其整個寬度上與外環(huán)42的固定位置無關(guān)地支承于滾動構(gòu)件46 上。根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)環(huán)48可動，因而，當(dāng)樞轉(zhuǎn)銷34在其內(nèi)樞轉(zhuǎn)時，內(nèi)環(huán)48相對于樞轉(zhuǎn)銷34 保持適當(dāng)?shù)亩ㄎ?。為了描述如何將滾子觀安裝在樞轉(zhuǎn)銷34上，請再參見圖7和8。以這樣一種方式將滾子觀安裝在樞轉(zhuǎn)銷；34的滾子支承面44上，即，將內(nèi)環(huán)48的一側(cè)與滾子支承面44的外側(cè)以一定角度對齊，然后使內(nèi)環(huán)48的相對側(cè)在滾子支承面44上運動，直到具有內(nèi)環(huán)48 最小直徑的部分在滾子支承面44的最大直徑的部分上滑過。換言之，當(dāng)內(nèi)環(huán)48以一定角度定位時，其相對側(cè)使樞轉(zhuǎn)銷34的外徑露出并允許整個內(nèi)環(huán)48推到或滑到樞轉(zhuǎn)銷34上。 在內(nèi)環(huán)48被推到樞轉(zhuǎn)銷34最大直徑的部分上之后，滾子觀以如此方式重新定向，即，內(nèi)環(huán) 48不再以特定角度傾斜，而內(nèi)環(huán)48的曲率導(dǎo)致滾子48保持在樞轉(zhuǎn)銷34上。圖6以俯視圖示出根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭1的三腳星，其中滾子觀安裝在樞轉(zhuǎn)銷34上。具有置于其上的滾子觀的三腳星14又在圖7中以剖視圖示出。從該剖視圖中清楚可見，滾子觀的內(nèi)滾子表面討如何夾持在樞轉(zhuǎn)銷的滾子支承面44周圍，而滾子觀相對于樞轉(zhuǎn)銷34的對稱軸線可以受限地作傾斜運動。圖8又示出剖過圖6所示的帶有置于其上的滾子觀的軸銷34的剖視圖，該剖視圖沿穿過剖面線A-A并垂直于紙面的截面實現(xiàn)。還可看見形成滾子支承面44的球銷34的球形中央?yún)^(qū)域36的半徑r2。還可看見由扁平的表面部分36形成的、位于樞轉(zhuǎn)銷34和滾子觀之間的潤滑通道。圖7示出處于其中間工作位置的已安裝的滾子，S卩，內(nèi)環(huán)48和外環(huán)42以基本上對中的方式彼此定位。根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)要確保已安裝的滾子甚至在內(nèi)環(huán)48和外環(huán)42的最大相對位移時也不會散開。為此，外環(huán)42在其與內(nèi)環(huán)48的下凸緣50相對的一端形成止動件 10，如圖10中所示。這形成滾子沈的滾動構(gòu)件46的抵靠部，滾動構(gòu)件在由圖11可見的滾子沈的第一極限位置抵靠于該抵靠部，由此防止?jié)L子沈的軸承環(huán)42、48的進(jìn)一步軸向相對位移。由圖11中的箭頭標(biāo)識由此產(chǎn)生的機械接觸點。止動件10在根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的最終組裝過程中以及在此工作過程中沿軸向的位移方向確保滾子觀不散開。在根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭1的組裝狀態(tài)下，等速樞轉(zhuǎn)接頭以及滾子觀還確保沿軸承環(huán)42、48的另一軸向位移方向不散開。如圖12中可見并由箭頭標(biāo)識，這借助外環(huán)42 機械支承于三腳星14上來實現(xiàn)。可通過為外環(huán)42和三腳星14選擇合適尺寸來形成這種機械支承。包括長度基本相等的凸緣50、52的內(nèi)環(huán)48的外徑比包括止動件10的外環(huán)42的內(nèi)徑小，如圖10中可見。在下凸緣50和止動件10之間保留具有間隙寬度d的間隙。間隙寬度d的尺寸設(shè)計成使內(nèi)環(huán)48在沒有插入滾動構(gòu)件46的情況下可自由穿過滾子觀的外環(huán)42。因此，可避免軸承環(huán)42、48彼此間的直接機械支承，這種直接的機械支承將由于軸承環(huán)42、48的相對旋轉(zhuǎn)運動而導(dǎo)致高度磨損。因此，在所示示例性的實施例中，上凸緣50和下凸緣52專用于引導(dǎo)滾動構(gòu)件46。更確切地說，通過快速旋轉(zhuǎn)的滾動構(gòu)件46間接地進(jìn)行支承，由此可顯著減少摩擦以及因此而產(chǎn)生的磨損。為了安裝根據(jù)上述示例性實施例的滾子28，已證實如果內(nèi)環(huán)48的滾動構(gòu)件滾道充滿油脂是有利的，滾動構(gòu)件46隨即被壓入油脂。由于填充有油脂，滾動構(gòu)件46粘附于內(nèi)環(huán)48，因而可以較簡單地連結(jié)滾子28。如從圖8和9中清楚可見，每個滾子洲利用內(nèi)環(huán)48上的凹形，即球形內(nèi)滾動構(gòu)件表面54，以便于抓持樞轉(zhuǎn)銷34的外部球形輪廓(即滾動支承面44)。內(nèi)環(huán)48的凹形內(nèi)表面用于當(dāng)樞轉(zhuǎn)銷；34在滾子觀中樞轉(zhuǎn)時使接觸點均勻地分布在樞轉(zhuǎn)銷34和內(nèi)環(huán)48之間。 尤其是，樞轉(zhuǎn)銷34相對于內(nèi)環(huán)48表面的球/球形接觸表面用于通過將力分布在球形/圓柱形接觸表面結(jié)構(gòu)上降低赫茲應(yīng)力。這又在車輛運行過程中有利地降低接頭的潛在晃動和摩擦。外環(huán)42的外滾動構(gòu)件表面56具有與外接頭部件12的導(dǎo)軌16的圓柱形側(cè)壁18、 20基本相同直徑的截球形，以在兩表面之間產(chǎn)生單一、連續(xù)的接觸區(qū)。外環(huán)42相對于導(dǎo)軌 16的相對側(cè)壁18、20的球/球形接觸表面使力更均勻地分布，同時降低在接頭的工作過程中產(chǎn)生的接觸應(yīng)力。圖13舉例示出在根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的外接頭部件12和內(nèi)接頭部件14 組裝過程中(例如在車輛組裝線上發(fā)生)產(chǎn)生的問題。在組裝過程中，設(shè)置有花鍵并連接到外接頭12的半軸一般安裝在機動車輛的變速箱內(nèi)。然后，根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)接頭14，即，具有置于銷34上的滾子的三腳星32被插入外接頭12。然而，這一般會產(chǎn)生滾子的外環(huán)42在重力作用下相對于內(nèi)環(huán)48位移的問題，如圖13中所示。由于三個滾子洲的位置必須以它們可被插入外接頭12的滾道16的方式同時進(jìn)行控制，因此這是一項對于機械師實際上幾乎不能應(yīng)付的任務(wù)。圖14現(xiàn)示出明顯簡化了組裝的根據(jù)本發(fā)明的樞轉(zhuǎn)接頭1的較佳實施例。與圖13 中所示的情況不同，在圖13中，滾子觀的外環(huán)42僅包括朝向三腳星32的中心的一個位移止動件10，在此，外環(huán)42在其內(nèi)滾道上的徑向外端上包括環(huán)形槽9，彈簧圈11被插到該環(huán)形槽9中。在由內(nèi)環(huán)48、外環(huán)42和滾動構(gòu)件46構(gòu)成的滾子觀被組裝之后，將彈簧圈11插入環(huán)形槽9并確保滾子觀不散開。此外，從圖14中可清楚看到，第二位移止動件11明顯限制外環(huán)42在重力作用下相對于內(nèi)環(huán)48的軸向位移，因而，僅需要外環(huán)42的較小的位置校正量，就可以將滾子28插入外接頭的滾道16。此外，從圖14中可清楚看到，位移止動件 11和12之間的距離d明顯大于滾子構(gòu)件46的長度L ；較佳地，距離d比長度L大25%至 100%，在所示情況下大約為50%。代替插入環(huán)形槽9的上述彈簧圈，第二位移止動件11還可設(shè)計成支承于內(nèi)肩部上的簡單圓盤。在外側(cè)上，圓盤通過外環(huán)的卷邊或壓制而機械地固定到外環(huán)42上。圖15示出根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的替代實施例，該實施例與圖14的實施例的區(qū)別僅在于第一和第二位移止動件10、11的相對設(shè)置。從圖15可看出，外位移止動件11 現(xiàn)形成為與軸承42的外環(huán)一體構(gòu)造的環(huán)形肩部。在根據(jù)圖14的示例性實施例中，內(nèi)位移止動件10與此相對地構(gòu)造成彈簧圈，該彈簧圈在組裝滾子28后插入槽9，由此確保滾子28 不散開(Zerfallen)0圖16現(xiàn)示出根據(jù)圖14或15的等速樞轉(zhuǎn)接頭的較佳構(gòu)型，除了借助于在此與外環(huán) 42 一體形成的兩個位移止動件10和11來限制滾子28的外環(huán)42相對于內(nèi)環(huán)48的軸向位移外，還包括以相對于銷34的銷軸線Z成已定義的角度位置使?jié)L子28的內(nèi)環(huán)48可拆除地固定的裝置。這種固定主要用于在根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭1的內(nèi)接頭14安裝到外接頭 12中時防止?jié)L子28在三腳星32的銷34上傾斜。在圖16中所示的等速樞轉(zhuǎn)接頭的實施例中，在已將滾子28置于銷34上之后，為實現(xiàn)上述目的，例如借助于機械的中心沖(KSrnen)， 在每個滾子支承面44上的滾子支承面44的外端上形成點狀的變形，即滾子支承面44的局部塑性變形。這些點狀變形100構(gòu)成使?jié)L子28的內(nèi)環(huán)48不會從靜止位置傾斜的機械阻擋。在根據(jù)圖16的示例性實施例中，滾子28的旋轉(zhuǎn)軸線R恰好與銷軸線Z在 靜止位置重合。點狀變形100防止?jié)L子28以圖16中示意地通過傾斜的旋轉(zhuǎn)軸線R標(biāo)示的方式進(jìn)行傾斜。由于三腳星32的銷34上的滾子28的角度位置由點狀變形100固定，因此可以簡單地將內(nèi)接頭部件14組裝到外接頭部件12中。為此，銷34上的滾子28的靜止位置有利地設(shè)置成使銷34上的滾子28的定向基本上對應(yīng)于在外接頭部件中沿周向?qū)R的滾道14的定向。在將根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭1的內(nèi)接頭部件14插入外接頭12后，通過使內(nèi)接頭部件的旋轉(zhuǎn)軸線相對于外接頭部件12的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜，防止?jié)L子28在銷34上傾斜的機械阻擋可通過滾子支承面44在底部形變形100的區(qū)域中引起新的塑性變形來克服。此后，滾子28實際上可以不借助于力在銷34上傾斜。最后，圖17示出根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭的另一有利實施例，其具有用于安裝在三腳星32的銷34上的滾子28的根據(jù)本發(fā)明的傾斜保護(hù)機構(gòu)。根據(jù)圖17的示例性實施例，代替銷34的滾子支承面44上的點狀機械變形100，滾子支承面在球形內(nèi)滾子表面54的內(nèi)端處包括環(huán)形槽。圖17中未更詳細(xì)示出、與銷34的表面的邊緣協(xié)配的彈簧圈104被插入該環(huán)形槽102。當(dāng)彈簧圈104抵靠該邊緣時，就因此形成了置于銷34上的內(nèi)環(huán)48的靜止位置。為了使?jié)L子28的旋轉(zhuǎn)軸線R從該靜止位置傾斜，需要使插入環(huán)形槽102的彈簧圈 104發(fā)生彈性變形，從而將已定義的傾斜運動施加到滾子28的旋轉(zhuǎn)軸線R，以使?jié)L子從圖17 中標(biāo)示的靜止位置傾斜。如果在這種情況下沒有太大的傾斜力矩必須克服，原則上可以使彈簧圈104在將內(nèi)接頭部件14最終組裝到外接頭部件12中之后再就位。但可通過在根據(jù)本發(fā)明的等速樞轉(zhuǎn)接頭1組裝到機動車輛組裝線上后將彈簧圈104從環(huán)形槽102中移除來使發(fā)生的磨損最小化。附圖中未示出的是由DE 103 25 116A1已知的等速樞轉(zhuǎn)接頭的另一種可能的改進(jìn)?？梢栽谕饨宇^部件12的開口端處將傾斜部設(shè)置在導(dǎo)軌16上，即使在外環(huán)42相對于內(nèi)環(huán)有一定軸向位移時，這些傾斜部也能接住外環(huán)并將內(nèi)環(huán)和外環(huán)引入導(dǎo)軌16，這樣就在組裝過程中更容易引入內(nèi)接頭部件14的滾子觀。上面闡述了本發(fā)明的各個示例性實施例。然而，本發(fā)明并不限于此，而是可以作許多變化和修改，尤其是根據(jù)如權(quán)利要求7的等效實施例。附圖標(biāo)記
1等速樞轉(zhuǎn)接頭32三腳星本體9環(huán)形槽34樞轉(zhuǎn)銷10內(nèi)位移止動件36表面部分38球形中心區(qū)11外位移止動件40上/下彎曲區(qū)域12外接頭部件42外環(huán)14內(nèi)接頭部件44滾子支承面16導(dǎo)軌46滾動構(gòu)件18側(cè)壁48內(nèi)環(huán)20'側(cè)壁50下凸緣22端面52上凸緣24中間部分54內(nèi)滾子表面26肩部表面56外滾子表面28滾子100點狀變形28滾子102環(huán)形槽30軸銷104彈簧圈
權(quán)利要求
1.一種等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，具有a)外接頭部件(12)，所述外接頭部件具有在周向上分布并沿軸向延伸的三根導(dǎo)軌 (16)，b)內(nèi)接頭部件(14)，所述內(nèi)接頭部件具有在周向上分布并沿徑向延伸的三個樞轉(zhuǎn)銷 (34)，所述樞轉(zhuǎn)銷設(shè)置成與所述導(dǎo)軌(16)配合并構(gòu)成滾子支承面(44)，c)以及設(shè)置在外接頭部件(12)和內(nèi)接頭部件(14)之間的滾子(28)，其中，每個所述滾子(28)i)具有帶有內(nèi)滾子表面(54)的內(nèi)環(huán)(48)，所述內(nèi)滾子表面的形狀適應(yīng)于所述樞轉(zhuǎn)銷 (34)的所述滾子支承面(44)，以使插入所述內(nèi)環(huán)(48)的所述內(nèi)接頭部件(14)的樞轉(zhuǎn)銷 (34)在所述內(nèi)環(huán)中能夠進(jìn)行傾斜運動，但不能進(jìn)行直線位移運動， )以及具有外滾子表面(56)的外環(huán)(42)，所述外滾子表面的形狀適應(yīng)于所述外接頭部件(12)的所述導(dǎo)軌(16)，以使插入導(dǎo)軌(16)的外環(huán)(42)在所述導(dǎo)軌中能夠進(jìn)行滾動運動，iii)在所述內(nèi)環(huán)(48)和所述外環(huán)(42)之間設(shè)置多個滾動構(gòu)件(46)，因而，所述外環(huán) (42)能夠在所述內(nèi)環(huán)(48)上滾動，iv)所述內(nèi)環(huán)(48)構(gòu)成軸向引導(dǎo)件，其確定所述滾動構(gòu)件(46)相對于所述內(nèi)環(huán)(48) 沿軸向的位置，ν)所述內(nèi)環(huán)(48)和所述外環(huán)(42)能沿軸向彼此移位，其特征在于，d)每個支承于樞轉(zhuǎn)銷(38)的內(nèi)環(huán)(48)具有靜止位置，在所述靜止位置上，所述內(nèi)環(huán) (48)機械地固定在相對于所述樞轉(zhuǎn)軸成已定義的角度位置。
2.如權(quán)利要求1所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，為了使內(nèi)環(huán)從其靜止位置相對于銷軸線傾斜，必須至少施加一次已定義的最小扭矩。
3.如權(quán)利要求2所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述最小扭矩取決于傾斜方向。
4.如權(quán)利要求1所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，在每個內(nèi)環(huán)(48)處設(shè)置對所述內(nèi)環(huán)(48)偏壓以防止所述內(nèi)環(huán)在所述內(nèi)接頭部件的樞轉(zhuǎn)銷上從其靜止位置相對于所述銷軸線傾斜的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述裝置設(shè)置在內(nèi)環(huán)(48)和樞轉(zhuǎn)銷(38)之間的接觸區(qū)內(nèi)。
6.如權(quán)利要求4所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述裝置包括安全環(huán)。
7.如權(quán)利要求4所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述裝置包括一個或多個幾何結(jié)構(gòu)，所述幾何結(jié)構(gòu)在內(nèi)環(huán)(48)和樞轉(zhuǎn)銷(38)之間的所述接觸區(qū)內(nèi)從所述樞轉(zhuǎn)銷(30)的所述滾子支承面(44)和/或從所述內(nèi)環(huán)(48)的所述內(nèi)接頭部件(54)凸出。
8.如權(quán)利要求7所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，借助于所述樞轉(zhuǎn)銷(38)和/ 或所述內(nèi)環(huán)(48)的塑性變形產(chǎn)生所述幾何結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求7所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，在所述樞轉(zhuǎn)銷(38)和/或所述內(nèi)環(huán)(48)的成形加工時產(chǎn)生所述幾何結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述外環(huán)(42)形成內(nèi)位移止動件(10)和外位移止動件(11)，所述內(nèi)、外位移止動件沿徑向向內(nèi)延伸并且沿軸向限制所述滾動構(gòu)件G6)在所述外環(huán)0 的內(nèi)表面上的滾動運動。
11.如權(quán)利要求10所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述內(nèi)位移止動件(10)和所述外位移止動件(11)中的至少一個與所述外環(huán)0 —體形成。
12.如權(quán)利要求11所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，與所述外環(huán)G2)—體形成的所述位移止動件(10)形成為環(huán)形接觸肩部。
13.如權(quán)利要求7所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，在對所述外環(huán)0 的加工完成之前形成所述環(huán)形接觸肩部。
14.如權(quán)利要求12所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，在對所述外環(huán)G2)的加工完成之后形成所述環(huán)形接觸肩部。
15.如權(quán)利要求10所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，至少一個安全止動件(10， 11)不搭接到所述內(nèi)環(huán)G8)的外輪廓。
16.如權(quán)利要求1所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)G8)形成內(nèi)位移止動件(10)和外位移止動件(11)，所述內(nèi)、外位移止動件沿徑向向外延伸并且沿軸向限制所述滾動構(gòu)件G6)在所述內(nèi)環(huán)G8)的外表面上的滾動運動。
17.如權(quán)利要求16所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述內(nèi)位移止動件(10)和所述外位移止動件(11)中的至少一個與所述內(nèi)環(huán)G8) —體形成。
18.如權(quán)利要求17所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，與所述內(nèi)環(huán)G8)—體形成的所述位移止動件(10)形成為環(huán)形接觸肩。
19.如權(quán)利要求18所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，在對所述內(nèi)環(huán)G8)的加工完成之前形成所述環(huán)形接觸肩部。
20.如權(quán)利要求18所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，在對所述內(nèi)環(huán)G8)的加工完成之后形成所述環(huán)形接觸肩部。
21.如權(quán)利要求16所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，至少一個安全止動件(10， 11)不搭接到所述外環(huán)G2)的內(nèi)輪廓。
22.如權(quán)利要求1所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)G8)—體構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求10或17所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述位移止動件(10， 11)的間距d比所述滾動構(gòu)件G6)的長度L大。
24.如權(quán)利要求10或17所述的等速樞轉(zhuǎn)接頭(1)，其特征在于，所述內(nèi)位移止動件 (10)和所述外位移止動件(11)中的至少一個形成為單獨構(gòu)成的安全環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明示出具有外接頭部件(12)、內(nèi)接頭部件(14)和設(shè)置在外接頭部件(12)和內(nèi)接頭部件(14)之間的滾子(28)的等速樞轉(zhuǎn)接頭。每個滾子(28)都包括具有內(nèi)滾子表面(54)的內(nèi)環(huán)(48)以及具有外滾子表面(56)的外環(huán)(42)。多個滾動構(gòu)件(46)設(shè)置在內(nèi)環(huán)(48)和外環(huán)(42)之間，因而，外環(huán)(42)可在內(nèi)環(huán)(48)上滾動。本發(fā)明的特征在于，內(nèi)環(huán)(48)形成軸向引導(dǎo)件，其相對于內(nèi)環(huán)(48)沿軸向固定滾動構(gòu)件(46)的位置。此外，其特征在于內(nèi)環(huán)(48)和外環(huán)(42)，這些環(huán)相對彼此沿軸向受限制地運動。
文檔編號F16D3/205GK102326008SQ201080007086
公開日2012年1月18日 申請日期2010年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者C·菲爾切納, K-H·西蒙斯, U·紐恩茲格 申請人:尼奧帕克歐洲股份有限公司