[发明专利]无间隙的等速万向节

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

上述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)。除此之外，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、外滚道组成 的滚道对至少在万向节中心面内加宽，以下将使用“楔形加宽”这一概念。

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，使得万向节不会解体。为此通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侧之间使用球面副。

按照DE3114290C2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引起摩 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。

发明内容

本发明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 引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件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，而根据第二种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。