[发明专利]优化的具有无凹槽球道的同步刚性万向节

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步刚性万向节形式的同步万向节，它用于传递扭矩。这 个同步刚性万向节包括一个带有外部球道的万向节外部件，一个带有内部球道 的万向节内部件，扭矩传递球，它们在分别由一根外部球道和一根内部球道形 成的一对球道中滚动，以及一个带有分布在四周的保持架窗口的球保持架，球 安装在保持架窗口中。同时球保持在一个共同的中心平面上，在万向节弯曲时， 球滚动到角平分线所处平面上。这种同步万向节以球笼式同步刚性万向节(RF) 和无凹槽刚性万向节(UF)的形式公知。

由US 5782696一个具有无凹槽球道的同步万向节是公知的，此时万向节外 部件的球道分别具有凸起的弯曲内段并且直到开口侧分别具有与之相反的内凹 的弯曲末段。

由DE 197 06 864 C1一个具有无凹槽球道的同步万向节是公知的，此时球 道的弯曲中点相对于中心平面轴向移动(偏移)。

汽车制造的发展要求提高所谓的同步万向节的能力。这意味着在给定的结 构空间和质量条件下应该提高寿命和功能范围，或者在给定的稳定性和功能范 围条件下应该减小结构空间和质量。困难一方面在于万向节大小之间的相互关 系，另一方面在于其强度和寿命。

由EP 661 475 A1一个同步万向节以具有凹槽的连续弯曲球道的球笼式同步 刚性万向节的形式公知。球的直径为BD并且位于围绕万向节中心M的滚动圆 直径BCD上。根据描述，滚动圆直径BCD和球直径BD之间之比一般位于3.1 和3.5之间。对同步万向节的高稳定性特别有利的是，选择滚动圆直径BCD和 球直径BD之间之比大于3.5。

本发明的任务在于，提出一种先前描述类型的同步万向节，它具有更高的 强度和更长的寿命，而不必损害其他的参数。

解决的方案在于一个刚性万向节形式的同步球窝万向节，包括：一个带有 外部球道的万向节外部件，球道轴向地以无凹槽的形式构成；一个带有内部球 道的万向节内部件，球道轴向地以无凹槽的形式构成；扭矩传递球，它们在分 别由外部球道和内部球道形成的球道对中导引，其球中心Z位于围绕万向节中 心M的滚动圆直径PCD上且球直径为D；一个带有分布在四周的保持架窗口 的球保持架，球安装在保持架窗口中并保持在一个共同的中心平面上；同时滚 动圆的直径PCD与球直径D之比位于2.96到3.08之间。

优点在于，球具有一个对于滚动圆直径PCD相对较大的直径。通过这种方 式形成了一个特别长的寿命，而不会增大万向节的结构尺寸或质量。同步万向 节的球道无凹槽，这样就可以使用非切削的制造方法。此时球道除了弯曲段可 以具有与纵轴直线平行延伸的段，或者它可以具有一个直到万向节外部件端面 的连续弯曲半径，或者它可以由至少两块互连的不同弯曲段组成。根据本发明 的同步万向节特别是具有6只扭矩传递球的万向节。特别有利的是，滚动圆的 直径PCD与球直径D之比位于2.97到3.074之间。

根据一个优选的改进，保持架具有一个径向的保持架厚度B，此时保持架 的厚度B和滚动圆直径PCD之比位于0.08到0.1之间，有利的是位于0.089和 0.094之间。保持架厚度是指球保持架球形内表面和球形外表面之间的径向延 伸。优点在于，保持架厚度与滚动圆直径之比相对较大。通过这种方式形成了 球保持架扩大的截面积，特别是在窗口之间形成的连接片的区域中，这提高了 万向节的强度。

此外保持架厚度B和球直径D之比有利地位于0.27到0.29之间。特别有 利的是，所谓的保持架厚度B与球直径D之比位于0.275到0.280之间。由这 种构造也形成了一个相对较大的保持架厚度，它能有利地对万向节的强度产生 影响。

根据一个优选的改进，与万向节内部件无相对转动地连接的轴具有一个承 载轴直径DW，保持架厚度B与承载轴直径DW之间之比位于0.21到0.24之 间，有利的是0.218到0.231之间。这种构造同样具有在相同结构尺寸和相同质 量条件下提高万向节强度的优点。承载轴直径DW轴向地与在用于与万向节内 部件连接的纵向啮合相邻。具体而言就是承载轴直径DW小于纵向啮合的一个 最大外径。

下面将根据唯一的图示来描述根据本发明的一个实施例。