萬(wàn)向接頭及其與之適配的轉(zhuǎn)向柱的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于連接扭矩傳輸軸（2、11）的萬(wàn)向接頭，其帶有兩個(gè)節(jié)軛（6、16），每個(gè)節(jié)軛（6、16）可以被連接至軸（2、11）其中之一，所述軸中的每個(gè)限定軸縱向軸線(xiàn)（10、12），并且每個(gè)節(jié)軛（6、16）帶有一對(duì)軸承裝置（7），所述軸承裝置中的每個(gè)限定接頭軸線(xiàn)（8、9），該萬(wàn)向接頭帶有接頭部件（13），該接頭部件（13）被設(shè)置于節(jié)軛（6、16）之間并帶有兩對(duì)互補(bǔ)的軸承裝置（14），其中兩個(gè)節(jié)軛（6、16）以這樣的方式通過(guò)接頭部件（13）相互耦接，該方式涉及軸承裝置（7）和互補(bǔ)的軸承裝置（14）之間的成對(duì)相互作用。至少一個(gè)接頭軸線(xiàn)（8、9）與相應(yīng)軸縱向軸線(xiàn)（10、12）圍成銳角或鈍角（α、β）。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種裝配有至少一個(gè)此種萬(wàn)向接頭的機(jī)動(dòng)車(chē)輛轉(zhuǎn)向柱。
【專(zhuān)利說(shuō)明】萬(wàn)向接頭及其與之適配的轉(zhuǎn)向柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于連接機(jī)動(dòng)車(chē)輛的扭矩傳輸軸、尤其是轉(zhuǎn)向柱的萬(wàn)向接頭，以及一種與其適配的轉(zhuǎn)向柱。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動(dòng)車(chē)輛中的轉(zhuǎn)向柱以本身已知的方式將轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向扭矩自方向盤(pán)傳輸?shù)睫D(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，例如，齒條與小齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。現(xiàn)在通常使用的轉(zhuǎn)向柱在傳輸路徑上帶有接頭，特別是萬(wàn)向接頭或胡克接頭，以便于例如允許甚至轉(zhuǎn)向柱連接部的偏移路徑。用這種方法，能夠?qū)崿F(xiàn)更短的轉(zhuǎn)向柱部分，并因此從事故的角度來(lái)說(shuō)在安置方面更好，并同樣實(shí)現(xiàn)對(duì)于空間條件的調(diào)整。然而，該轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比在這種情況下一般為方向盤(pán)角度的周期函數(shù)，導(dǎo)致由轉(zhuǎn)向柱不均勻地傳輸?shù)牟⒖梢砸詡鬟f函數(shù)的方式來(lái)描述的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0003]一種已知的實(shí)踐是在中心轉(zhuǎn)向位置處以快比率或者慢比率設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比，或者以這樣的方式選擇轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比，即使轉(zhuǎn)向柱的整體不均勻性被最小化。這樣的需求以及進(jìn)一步的需求在例如轉(zhuǎn)向規(guī)范SDS-S0-0075中被描述。
[0004]DE10012222A1公開(kāi)了帶有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向柱連接部，其中有萬(wàn)向接頭，該萬(wàn)向接頭利用變化的傳動(dòng)比非均勻地傳輸轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。在輸出側(cè)，該轉(zhuǎn)向柱連接部驅(qū)動(dòng)齒條和小齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的小齒輪，在齒條和小齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中的小齒輪和齒條之間的相反地變化的傳動(dòng)比被疊加在接頭的變化的傳動(dòng)比上。
[0005]在小型客運(yùn)車(chē)輛中，在中心轉(zhuǎn)向位置的更快的比率可以幫助改善轉(zhuǎn)向操縱感，尤其當(dāng)向前直行時(shí)。然而，當(dāng)牽引拖車(chē)時(shí)，較慢的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比可以改進(jìn)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向性能，例如，特別是在小型卡車(chē)的例子中。
[0006]然而，對(duì)于目前已知的其傳輸路徑中帶有常規(guī)萬(wàn)向接頭的轉(zhuǎn)向柱來(lái)說(shuō)，公知地，由于此種轉(zhuǎn)向柱的傳遞函數(shù)因萬(wàn)向接頭的使用而具有180°的周期，存在對(duì)傳動(dòng)比的調(diào)整的某種限制。由于舒適度的原因，該轉(zhuǎn)向柱的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的非均勻性應(yīng)當(dāng)一直被保持在某一水平之下，以便不會(huì)獲得不需要的可感覺(jué)到的扭矩波動(dòng)，例如，在停車(chē)時(shí)。在某些情況下，常規(guī)的轉(zhuǎn)向柱的傳動(dòng)比的非均勻性的調(diào)整也可在相關(guān)轉(zhuǎn)向鎖定區(qū)域中導(dǎo)致高轉(zhuǎn)向扭矩，這同樣也是不希望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在這樣的背景下，本發(fā)明將自身的目的設(shè)定為提供用于連接機(jī)動(dòng)車(chē)輛的扭矩傳輸軸、尤其是轉(zhuǎn)向柱的萬(wàn)向接頭，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該萬(wàn)向接頭顯著了加寬該軸——特別是轉(zhuǎn)向柱——的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的設(shè)計(jì)傳輸?shù)姆秶?，并提供了?gòu)造有此種萬(wàn)向接頭的轉(zhuǎn)向柱。
[0008]這些目的通過(guò)具有以下特征的萬(wàn)向接頭和轉(zhuǎn)向柱來(lái)完成。進(jìn)一步地，本發(fā)明的特別有利的實(shí)施例在文中公開(kāi)。
[0009]應(yīng)注意的是，在以下的說(shuō)明中單獨(dú)提出的特征可以以任何技術(shù)上有意義的方式組合并且產(chǎn)生本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例。說(shuō)明書(shū)附加地表征和說(shuō)明了本發(fā)明，尤其是結(jié)合附圖。[0010]依照本發(fā)明，一種用于連接機(jī)動(dòng)車(chē)輛的扭矩傳輸軸、尤其是轉(zhuǎn)向柱的萬(wàn)向接頭包括兩個(gè)節(jié)軛，其每一個(gè)可以被連接至一個(gè)軸，所述軸的每一個(gè)限定了軸縱向軸線(xiàn)，并且該兩個(gè)節(jié)軛各帶有一對(duì)軸承裝置，每個(gè)所述軸承裝置限定了接頭軸線(xiàn)。
[0011]該萬(wàn)向接頭進(jìn)一步包括接頭部件，其被設(shè)置在節(jié)軛之間，并帶有兩對(duì)互補(bǔ)的軸承裝置，其中兩個(gè)節(jié)軛以如下方式通過(guò)接頭部件相互耦接，該方式涉及軸承裝置和互補(bǔ)的軸承裝置之間的成對(duì)的相互作用。在依照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭中，至少一個(gè)接頭軸線(xiàn)與相應(yīng)軸縱向軸線(xiàn)圍成銳角或鈍角，其中在接頭軸線(xiàn)和相應(yīng)軸縱向軸線(xiàn)之間的銳角或鈍角在不同情況下在量值上從直角(接近90° )偏離小于約10°。
[0012]銳角為小于90°的角，反之，鈍角為大于90°的角。因此，依照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭的至少一個(gè)接頭軸線(xiàn)從不與相應(yīng)軸縱向軸線(xiàn)形成直角(90° )。該相應(yīng)軸縱向軸線(xiàn)為被連接至節(jié)軛的軸的縱向軸線(xiàn)，該節(jié)軛限定接頭軸線(xiàn)。如以下更詳細(xì)地解釋的，這給出了具有含360°周期的傳遞函數(shù)的萬(wàn)向接頭，從而，與常規(guī)萬(wàn)向接頭相比，在不會(huì)增加根據(jù)本發(fā)明的萬(wàn)向接頭所占用的安裝空間的情況下，給出了對(duì)于按照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭的全新的設(shè)計(jì)可能性。
[0013]依據(jù)本發(fā)明的有利的實(shí)施例，每一對(duì)互補(bǔ)的軸承裝置限定軸承軸線(xiàn)，并且所述軸承軸線(xiàn)以直角相交，即，接近90°。本發(fā)明可選擇的實(shí)施例假設(shè)每一對(duì)互補(bǔ)的軸承裝置限定軸承軸線(xiàn)并且所述軸承軸線(xiàn)以銳角或鈍角相交。
[0014]本發(fā)明的另一有利實(shí)施例假設(shè)每一互補(bǔ)的軸承裝置包括軸承軸頸以及每一軸承裝置包括軸承開(kāi)口，該軸承開(kāi)口在每種情況下接收軸承軸頸中的一個(gè)。
[0015]依照本發(fā)明的用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向柱包括至少兩個(gè)轉(zhuǎn)矩傳輸軸，該至少兩個(gè)轉(zhuǎn)矩傳輸軸可以由萬(wàn)向接頭相互連接，其中，根據(jù)以上描述的實(shí)施例中的一個(gè)設(shè)計(jì)該萬(wàn)向接頭。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]本發(fā)明的進(jìn)一步的有利的細(xì)節(jié)和效果將參照附圖中所示的說(shuō)明性實(shí)施例在以下更詳細(xì)地說(shuō)明，其中:
[0017]圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)向柱的一部分的透視側(cè)視圖，
[0018]圖2所示為拆解的現(xiàn)有技術(shù)的萬(wàn)向接頭的透視側(cè)視圖，
[0019]圖3所示為圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)的萬(wàn)向接頭在裝配狀態(tài)下的側(cè)視圖和幾何視圖，
[0020]圖4所示為按照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭的側(cè)視圖和幾何視圖，
[0021]圖5所示為旨在說(shuō)明裝配有根據(jù)本發(fā)明的萬(wàn)向接頭的轉(zhuǎn)向柱的動(dòng)作的第一圖表，以及
[0022]圖6所示為旨在說(shuō)明裝配有根據(jù)本發(fā)明的萬(wàn)向接頭的轉(zhuǎn)向柱的動(dòng)作的第二圖表。
[0023]其中:1轉(zhuǎn)向柱、2軸、3萬(wàn)向接頭、4萬(wàn)向接頭、5節(jié)軛、6節(jié)軛、7軸承裝置，軸承開(kāi)口、8接頭軸線(xiàn)、9接頭軸線(xiàn)、10軸縱向軸線(xiàn)、11軸、12軸縱向軸線(xiàn)、13接頭部件、14互補(bǔ)的軸承裝置，軸承軸頸、15萬(wàn)向接頭、16節(jié)軛、17接頭軸線(xiàn)、18第一曲線(xiàn)、19第二曲線(xiàn)、20第一曲線(xiàn)、21第二曲線(xiàn)、22直線(xiàn)向前位置范圍、23機(jī)動(dòng)范圍、24轉(zhuǎn)向鎖定范圍、α銳角、β鈍角、Ψ傾角。
【具體實(shí)施方式】[0024]在不同的附圖中，相似的部件在各種情況下被規(guī)定有相同的附圖標(biāo)記，并因此所述部件總體上僅進(jìn)行一次描述。
[0025]圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)向柱I的一部分的透視側(cè)視圖。所示的轉(zhuǎn)向柱部分包括扭矩傳輸軸2，該扭矩傳輸軸2的軸向端被連接至各自的常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)的萬(wàn)向接頭3和4。在圖1中說(shuō)明的該轉(zhuǎn)向柱部分以本身已知方式被用于將由方向盤(pán)(圖1未示出)作出的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)傳輸?shù)睫D(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(同樣未不出)，例如，齒條和小齒輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
[0026]為此目的，方向盤(pán)經(jīng)由例如另外的軸(圖1中未示出)被連接至圖1所示的上部萬(wàn)向接頭3的節(jié)軛5，以及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的輸入側(cè)被連接至圖1所示的下部萬(wàn)向接頭4的節(jié)軛5。該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的輸出側(cè)以本身已知的方式通過(guò)例如轉(zhuǎn)向連桿來(lái)連接至車(chē)輛的可樞轉(zhuǎn)的車(chē)輪，以確保通過(guò)方向盤(pán)將車(chē)輛的駕駛者作出的轉(zhuǎn)向輸入經(jīng)由轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)傳輸?shù)杰?chē)輪。根據(jù)需求，該轉(zhuǎn)向柱I可以包括一個(gè)或更多的圖1中所示的轉(zhuǎn)向柱部分。
[0027]該萬(wàn)向接頭3和4使轉(zhuǎn)向柱連接的偏移路徑成為可能，從而使實(shí)現(xiàn)例如更短并因此從事故的角度來(lái)說(shuō)在安置方面更有利和更好的轉(zhuǎn)向柱部分成為可能，并同時(shí)使實(shí)現(xiàn)對(duì)空間條件更好的調(diào)整成為可能。然而，將兩個(gè)軸相互連接的萬(wàn)向接頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳遞函數(shù)高度依靠于萬(wàn)向接頭的偏轉(zhuǎn)角度?？傮w上，通過(guò)萬(wàn)向接頭的從一個(gè)軸到另一個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳輸?shù)牟痪鶆蛐噪S著更大偏轉(zhuǎn)角度而增加。
[0028]從圖1可以進(jìn)一步的看到，該萬(wàn)向接頭3和4中的每個(gè)帶有兩個(gè)節(jié)軛5和6。圖1所示的節(jié)軛5、6中的每個(gè)具有軸承開(kāi)口形式的一對(duì)軸承裝置7，其中，圖2中可以清楚地看至IJ，每對(duì)軸承裝置7或軸承開(kāi)口各自限定接頭軸線(xiàn)8和9，在圖2中通過(guò)示例的方式以拆分的透視側(cè)視圖示出了萬(wàn)向接頭3。如圖2同樣可以看出，軸2限定了軸縱向軸線(xiàn)10，且在圖2中連接至節(jié)軛5的軸11限定相應(yīng)的軸縱向軸線(xiàn)12。
[0029]在圖2中所示的萬(wàn)向接頭3的拆分狀態(tài)下進(jìn)一步能夠看到設(shè)置在節(jié)軛5和6之間的接頭部件13，所述部件進(jìn)而具有軸承軸頸形式的兩對(duì)互補(bǔ)的軸承裝置14。在萬(wàn)向接頭的組裝狀態(tài)下，該節(jié)軛5和6的軸承裝置7或軸承開(kāi)口 7與互補(bǔ)的軸承裝置14或軸承軸頸14成對(duì)地相互作用，其結(jié)果是節(jié)軛5和6通過(guò)接頭部件13被互相耦接。如圖2可以進(jìn)一步看至IJ，現(xiàn)有技術(shù)的萬(wàn)向接頭3的接頭軸線(xiàn)8和9中的每個(gè)與各自相應(yīng)的軸縱向軸線(xiàn)12和10形成直角。此外，該接頭軸線(xiàn)8和9以及軸縱向軸線(xiàn)10和12全部在萬(wàn)向接頭3的組裝狀態(tài)下在單點(diǎn)處相交。
[0030]每一對(duì)互補(bǔ)的軸承裝置或軸承軸頸14限定軸承軸線(xiàn)(圖2未具體示出)。該軸承軸線(xiàn)相當(dāng)于軸承軸頸14的各自的縱向軸線(xiàn)。
[0031]圖3所示為圖2所示的萬(wàn)向接頭3處于組裝狀態(tài)下的側(cè)視圖(上圖)和幾何視圖(下圖)。明顯地，在萬(wàn)向接頭3的組裝狀態(tài)下，由軸承軸頸14限定的接頭部件13的軸承軸線(xiàn)與由節(jié)軛5和6限定的接頭軸線(xiàn)8和9相重合。此外，該接頭部件13的軸承軸線(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)的萬(wàn)向接頭3中以直角相交，S卩，接近90°，其已經(jīng)在圖2中清楚的示出。因此，在圖3中所示的現(xiàn)有技術(shù)的萬(wàn)向接頭3的接頭軸線(xiàn)8和9同樣也以直角相交。此外，如已經(jīng)提到的，萬(wàn)向接頭3中的軸縱向軸線(xiàn)10和12也分別與相應(yīng)的接頭軸線(xiàn)8和9形成直角。
[0032]根據(jù)軸縱向軸線(xiàn)12和10相互圍繞的偏轉(zhuǎn)角度，例如軸11中存在的恒定的旋轉(zhuǎn)速度通過(guò)萬(wàn)向接頭3被非均勻地傳輸至軸2。該旋轉(zhuǎn)速度的傳遞函數(shù)為非線(xiàn)性函數(shù)，其實(shí)質(zhì)上取決于軸11的旋轉(zhuǎn)角度以及軸11和2之間的偏轉(zhuǎn)角度。在圖2和3所示的現(xiàn)有技術(shù)的萬(wàn)向接頭3的情況下，傳遞函數(shù)帶有180°周期的旋轉(zhuǎn)角度。這就意味著在軸11的半轉(zhuǎn)(180° )之后的傳遞函數(shù)的特性再次精確地相同并在每180°的旋轉(zhuǎn)后被重復(fù)。
[0033]因此，如圖1所示，轉(zhuǎn)向柱通常帶有兩個(gè)或更多的萬(wàn)向接頭并因此帶有數(shù)個(gè)扭矩傳輸軸，單獨(dú)的轉(zhuǎn)向柱部分的角取向可以被用于影響轉(zhuǎn)向柱的總傳遞函數(shù)。例如，一個(gè)目標(biāo)可以是最小化轉(zhuǎn)向柱的總傳遞函數(shù)的非均勻性或者將轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)配置為在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的中心位置——即，當(dāng)車(chē)輛向前直行時(shí)——上具有快比率或慢比率。然而，由于現(xiàn)有技術(shù)的萬(wàn)向接頭的傳遞函數(shù)的180°周期，這種調(diào)整存在限制。
[0034]圖4示出了依照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭15的側(cè)視圖(上圖)以及幾何視圖(下圖)。由于帶有不同種類(lèi)的節(jié)軛16，萬(wàn)向接頭15實(shí)質(zhì)不同于圖3所示的萬(wàn)向接頭3。與萬(wàn)向接頭3的節(jié)軛5類(lèi)似地，節(jié)軛16具有一對(duì)軸承開(kāi)口(圖4未示出)形式的軸承裝置，但是這對(duì)軸承裝置限定了接頭軸線(xiàn)17，該接頭軸線(xiàn)17在附圖的平面中相對(duì)于節(jié)軛5的接頭軸線(xiàn)8傾斜角Ψ。另一方面，圖4所示的萬(wàn)向接頭15的說(shuō)明性實(shí)施例中的接頭軸線(xiàn)9相對(duì)于圖3所示的萬(wàn)向接頭3沒(méi)有改變。軸承軸頸形式的兩對(duì)互補(bǔ)的軸承裝置14同樣也形成了圖2所示的接頭部件13，節(jié)軛16和6借助該接頭部件可以以鉸接形式彼此耦接。
[0035]由于接頭軸線(xiàn)17的傾斜，依照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭15的接頭軸線(xiàn)17與軸縱向軸線(xiàn)12圍繞銳角α或鈍角β (根據(jù)視圖)。
[0036]由于接頭軸線(xiàn)17相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中已知的萬(wàn)向接頭3的接頭軸線(xiàn)8傾斜了角Ψ，依據(jù)本發(fā)明的萬(wàn)向接頭15的傳遞函數(shù)進(jìn)一步帶有360°的周期，其疊加在常規(guī)的萬(wàn)向接頭的180°周期上。這就意味著依照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭15的傳遞函數(shù)的特性?xún)H在360°完全旋轉(zhuǎn)之后重復(fù)。
[0037]在圖4下圖中，線(xiàn)段M-C垂直于由A、M和B形成的平面,所述平面在以下以平面A-M-B來(lái)指代。B’位于平面A-M-B上。線(xiàn)段M-C從而垂直于線(xiàn)段M-B并垂直于線(xiàn)段Μ-Β’。通過(guò)將點(diǎn)B圍繞線(xiàn)段M-C旋轉(zhuǎn)角Ψ來(lái)得到點(diǎn)B’。在以上說(shuō)明中，該平面A-M-B位于圖4的繪圖平面上。線(xiàn)段M-B指示圖3所示的常規(guī)萬(wàn)向接頭3的接頭軸線(xiàn)8的方向，然而線(xiàn)段Μ-Β’指示圖4所示的依照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭15的接頭軸線(xiàn)17的方向。
[0038]圖5所示為旨在說(shuō)明裝配了至少一個(gè)依照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭的轉(zhuǎn)向柱的動(dòng)作的第一圖表。橫坐標(biāo)上標(biāo)不了-360°到360°的旋轉(zhuǎn)角度。轉(zhuǎn)向柱的總體傳動(dòng)比在縱坐標(biāo)上被標(biāo)示。在第一曲線(xiàn)18中，圖5中示出的圖表顯示了在直線(xiàn)向前位置或轉(zhuǎn)向柱的中心位置(接近0° )具有快速轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比的轉(zhuǎn)向柱結(jié)構(gòu)。帶有轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比的360°非均勻傳遞函數(shù)的所述轉(zhuǎn)向柱的可能的第二結(jié)構(gòu)由第二曲線(xiàn)19來(lái)代表。如圖5中所能看到的，與曲線(xiàn)18相比，曲線(xiàn)19的快速轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比可以在0°的直線(xiàn)向前位置附近的顯著更寬的角度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。此外，與曲線(xiàn)18相比，在整個(gè)角度范圍內(nèi)減少了曲線(xiàn)19中的扭矩波動(dòng)，并且按照曲線(xiàn)19的結(jié)構(gòu)對(duì)非對(duì)稱(chēng)更不敏感(平行于橫坐標(biāo)的曲線(xiàn)19的轉(zhuǎn)移)。另一方面，利用根據(jù)曲線(xiàn)19的轉(zhuǎn)向柱結(jié)構(gòu)，還可以容許總體傳遞函數(shù)的更大的非均勻性，以便以此方式可以在直線(xiàn)前向位置上實(shí)現(xiàn)甚至更快的比率。
[0039]利用依照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭在轉(zhuǎn)向柱的直線(xiàn)前向位置上實(shí)現(xiàn)慢速轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比這樣正相反的情況是可能的，如可以用來(lái)促進(jìn)例如小貨車(chē)在牽引拖車(chē)時(shí)改善其轉(zhuǎn)向性能。
[0040]總的來(lái)說(shuō)，憑借在轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)的傳遞函數(shù)中引入所述接頭的360°的非均勻性，轉(zhuǎn)向柱的設(shè)計(jì)上的可能性可以通過(guò)使用依照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭被顯著增加。[0041]在一些應(yīng)用中，例如，在運(yùn)動(dòng)型車(chē)輛中，為了例如更好的機(jī)動(dòng)性，需要與轉(zhuǎn)向柱的直線(xiàn)前向位置偏離的快速轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比，而同時(shí)，直線(xiàn)前向位置的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比應(yīng)當(dāng)位于預(yù)定目標(biāo)范圍內(nèi)。圖6示出這樣的情況，第二圖表被示出以說(shuō)明裝配有至少一個(gè)按照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭15的轉(zhuǎn)向柱的動(dòng)作。在圖6中說(shuō)明的曲線(xiàn)20代表在未使用本發(fā)明的萬(wàn)向接頭的情況下相對(duì)于標(biāo)示在橫坐標(biāo)上的旋轉(zhuǎn)角度的轉(zhuǎn)向柱的總體傳動(dòng)比(縱坐標(biāo))，而曲線(xiàn)21代表在轉(zhuǎn)向柱連接處使用了至少一個(gè)按照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭時(shí)的轉(zhuǎn)向柱的總體傳動(dòng)比?？梢郧宄目吹剑€(xiàn)21表示在直線(xiàn)前向位置范圍22中具有“非顛簸”轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比(慢轉(zhuǎn)向傳動(dòng)t匕)的轉(zhuǎn)向柱的結(jié)構(gòu)，同時(shí)車(chē)輛的快速機(jī)動(dòng)性(快速轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比)在機(jī)動(dòng)范圍23中可用。在轉(zhuǎn)向鎖定范圍24中，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比再次提升，由于此原因，在這個(gè)范圍內(nèi)有利地能夠降低轉(zhuǎn)向扭矩輔助系統(tǒng)的需求。
[0042]在此處描述的按照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭的所有實(shí)施例中，該銳角α或鈍角β在量值上與直角相差至多10°，其中示例性的轉(zhuǎn)向柱具有依照本發(fā)明的至少一個(gè)上部和一個(gè)下部萬(wàn)向接頭(以如圖1所示的相似的方式)。
[0043]在其他應(yīng)用中，其中轉(zhuǎn)向柱的重心位于轉(zhuǎn)向柱的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的外部，帶有360°周期的不必要的扭矩波動(dòng)可以被測(cè)量。通過(guò)按照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭，其同樣帶有360°的周期，甚至可能在按照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭的輔助下補(bǔ)償轉(zhuǎn)向柱中的這種不需要的非均勻性。
[0044]以上描述的按照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭不限于在此公開(kāi)的實(shí)施例，并且也包括具有相同作用的另外實(shí)施例。具體地，本文所示的依照本發(fā)明的一個(gè)(第一)節(jié)軛的接頭軸線(xiàn)的傾斜也可能在其他(第二)節(jié)軛上。與本文所述的接頭部件的軸承軸線(xiàn)的直角取向相比，接頭部件的軸承軸線(xiàn)的傾斜也是可以想到的。
[0045]在優(yōu)選實(shí)施例中，按照本發(fā)明的萬(wàn)向接頭被用于連接機(jī)動(dòng)車(chē)輛的扭矩傳輸軸，特別是轉(zhuǎn)向柱。
【權(quán)利要求】
1.一種用于連接扭矩傳輸軸(2、11)的萬(wàn)向接頭，其具有兩個(gè)節(jié)軛(6、16)，每個(gè)節(jié)軛(6、16)被連接至軸(2、11)中的一個(gè)，所述軸中的每個(gè)限定軸縱向軸線(xiàn)(10、12)，并且每個(gè)節(jié)軛(6、16)帶有一對(duì)軸承裝置(7)，所述軸承裝置中的每個(gè)限定接頭軸線(xiàn)(8、9)，該萬(wàn)向接頭還帶有接頭部件(13)，該接頭部件(13)被設(shè)置于節(jié)軛(6、16)之間并帶有兩對(duì)互補(bǔ)的軸承裝置(14)，其中兩個(gè)節(jié)軛(6、16)通過(guò)接頭部件(13)以這樣的方式相互耦接，該方式涉及在軸承裝置(7)和互補(bǔ)的軸承裝置(14)之間的成對(duì)相互作用，其特征在于，至少一個(gè)接頭軸線(xiàn)(8、9)與相應(yīng)的軸縱向軸線(xiàn)(10、12)圍成銳角或鈍角(α、β )，并且在所有情況下銳角(α )或鈍角(β )在量值上從直角10°偏離不多于約10°。
2.如權(quán)利要求1所述的萬(wàn)向接頭，其特征在于，每對(duì)互補(bǔ)的軸承裝置(14)限定軸承軸線(xiàn),并且所述軸承軸線(xiàn)以直角相交。
3.如權(quán)利要求1所述的萬(wàn)向接頭，其特征在于，每對(duì)互補(bǔ)的軸承裝置(14)限定軸承軸線(xiàn)，并且所述軸承軸線(xiàn)以銳角或鈍角相交。
4.如前述權(quán)利要求其中一項(xiàng)所述的萬(wàn)向接頭，其特征在于，每個(gè)互補(bǔ)的軸承裝置(14)包括軸承軸頸，并且每個(gè)軸承裝置(7)包括軸承開(kāi)口，該軸承開(kāi)口在所有情況下接收軸承軸頸中的一個(gè)。
5.一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向柱，其具有至少兩個(gè)轉(zhuǎn)矩傳輸軸(2、11)，該至少兩個(gè)轉(zhuǎn)矩傳輸軸(2、11)可以通過(guò)萬(wàn)向接頭(15)相互連接，其特征在于，根據(jù)前述權(quán)利要求其中一項(xiàng)設(shè)計(jì)萬(wàn)向接頭(15)。
【文檔編號(hào)】F16D3/26GK103967958SQ201410041398
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月28日
【發(fā)明者】奧拉烏·蘭格 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司