保持架偏置的接头装置的制作方法

专利名称：保持架偏置的接头装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有权利要求1前序部分特征的用于机动车辆的接头装置，特别是称作相对滚道接头的固定接头。接头装置通常包括外接头部件、内接头部件、多个扭矩传递球以及保持架。相对滚道接头
部件，所述部件在等速接头的相对侧形成孔径角
背景技术：
在DE10220711A1中从原理上公开了这种类型的相对滚道接头，其描述了具有六个球或八个球的接头。这里所述类型的球滚道对应于实质上已知的球笼式(Rz印pa )接头(RF接头)和无底切接头(UF接头)类型。这意味着球滚道的中心线由均匀的半径(RF接头)组成，或者无底切接头由半径及平行于轴线的直线元素(UF接头)构成。
在所述的相对滚道接头中，成对滚道的轴向开口方向在圆周方向交替，从而形成相对滚道接头类型。但是，这些已知的相对滚道接头的铰接角限制在大约45。，因为当超过该铰接角时，接头铰接平面内的第一球就离开第一对滚道。
DE10337612A1也公开了 一种球形滚道接头，其中第一对滚道的滚道中心线(其具有孔径角，当接头伸展时该孔径角的开口方向指向
接头底部)构造成使得当接头从某一铰接角开始铰接时，孔径角经历其开口方向的反转过程。更具体而言，这是如此实现的第一对滚道
的球滚道的滚道中心线呈S形，因此各自具有转向点。
DE10060220A1具体公开了 一种相对滚道接头，其中第 一外球滚道的中心线具有靠近接头开口的转向点，以使第一外球滚道的中心线呈S形。由于对称的要求，这种情形也适用于内接头部件的第一内球滚道的中心线。因此这些相对滚道接头的最大铰接角可进一步增加。最后，参照如在WO2006/048032中所述的一种具有滚道转向点的相对滚道接头。其中所述的相对滚道接头旨在特别减小球保持架和
5外接头部件或内接头部件之间的摩擦。为此，提出第一对滚道的滚道中心线各自具有转向点，并且在转向点处相对于接头中心平面的中心
点角度大于4度。这样可以确保在使用寿命操作内，接头用作相对滚道接头。使用寿命操作是指在使用寿命角度内的操作，在此角度，接头在交替载荷条件下在不使接头遭受损坏的情况下达到使用寿命。
对于已知的接头装置来说，特别是在同时有高铰接角的情况下，也需要较高的承载能力。在最大铰接角处，所述球运动到环绕的外部件的前缘，在该处，所述球可以离开引导所述球的保持架。此外，在接头装置中，球保持架的前横截面被需要用来安装内圏的特别大的安装孔所弱化。最后，可用这种接头实现的并且也影响接头使用寿命的球滚道深度始终不能满足所设定的要求。这特别是球滚道在接头装置伸展时朝轴开口的情况。利用这种球滚道，球滚道的深度在外接头部件的内部区域中被极大地减小。

发明内容
因此，本发明的目的是至少部分地解决关于现有技术所述的问题，具体而言，提供一种接头装置，该接头装置即使在高铰接角时也能可靠地操作并且在整个使用寿命期间令人满意地操作，同时制造成本尽可能地低。
这些目的通过具有权利要求1的特征的设备实现。此外，在从属权利要求中限定了该设备的其它实施例。应当注意，在从属权利要求中独立列出的特征可以任意技术可行的方式相互組合，并且限定本发明的其它实施例。
根据本发明的接头装置具有如下组件
-外接头部件，其具有连接侧、开口侧和由内表面界定的空腔，以及在该连接侧和开口侧之间在内表面上延伸的第 一外球滚道和第二外球滚道；
-内接头部件，其定位在外接头部件的空腔中，并且具有适用于在外接头部件开口侧的方向上延伸的轴的连接机构，以及在外表面上延伸的第一内球滚道和第二内球滚道；
-其中， 一方面，每一第一外球滚道和第一内球滚道形成第一对滚道，另一方面，每一第二外球滚道和第二内球滚道彼此形成第二对-其中，当接头装置伸展时，笫一对滚道在接头中心平面中形成朝向外接头部件连接侧的第一孔径角，第二对滚道在接头中心平面中形成朝向外接头部件开口侧的第二孔径角；
-位于每一对滚道中的球；
-保持架，其也设置在外接头部件和内接头部件之间的空腔中，并且具有带有外球面中心点的保持架外球面和带有内球面中心点的保持架内球面，保持架具有多个保持架窗，每个窗保持至少一个球，另外，至少保持架的外球面中心点和内球面中心点相对于接头中心平面偏置地设置。
等速接头在这里具体是称为相对滚道接头的接头。在这方面，能
至于外接头部件，应该指出其通常为钟形设计，可到达空腔的外接头部件的一侧构成开口侧。轴向相对的一侧称为连接侧。
虽然空腔具有基本相应于钟形的形状，但是通常在所述空腔内表面上设置偶数个外球滚道，例如六个、八个、十个或十二个，优选球滚道为六个或八个。这些球滚道从空腔以凹进的方式嵌入到外接头部件中。对此，应当指出这些球滚道具有两个不同的实施例，因此所述球滚道被称为第一和第二外球滚道。这样，优选的实施例是其中第一球滚道和第二球滚道在外接头部件圆周方向上交替地设置。
内接头部件通常实现为内圈的形式，且中心区域具有开口 ，例如，轴可保持在开口中以便传递扭矩。在此，还可将开口设计成用于实现与轴的楔-槽连接等。内接头部件还包括具有相对复杂形状的外表面，基本在轴向方向上延伸的球滚道也延伸到所述外表面中。内球滚道的数目对应于外球滚道的数目，其中也明确地预先确定对第一和第二球滚道的指定。
如果内接头部件位于外接头部件空腔中的某一位置，例如当等速接头伸展(铰接角=0。)时所处的位置，那么可以看出， 一方面在通过外接头部件纵向轴线的各个截面中，以及另一方面对于上述球滚道来说，每一笫一外球滚道和第一内球滚道形成成对滚道，每一第二外球滚道和第二内球滚道也形成成对滚道。在该相对接头的情况中，现在应当考虑垂直于外接头部件纵向轴线的平面，该平面延伸通过接头中心点。此时在中心接头平面内与球滚道的点相切的切线形成所谓的孔径角。"孔径角"具体指代其中角度开口的方向。然后这确定了第一对滚道形成朝向连接侧的孔径角，第二对滚道形成朝向开口侧的孔径角。
另外，这些成对滚道各自保持传递扭矩的球。术语"球"在原理上用作所有合适扭矩传递体的常用术语。在接头操作过程中定位在外接头部件和内接头部件之间的保持架用来至少临时引导成对滚道中的球。保持架通常具有与保持架保持的球的数目一样多的保持架窗，但是也可将多个(具体为两个)球设置在一个保持架窗内。
为了获得特别大的铰接角，于是第一对滚道设有相对于其滚道中
心线的第一转向点。具体地，这使得滚道中心线呈s形。具体而言，
这具有这样的效果去除外接接头部件接近开口侧的材料，并且球仍可在较大的铰接角范围内保持与内接头部件的内部区域接触。
实际上，借助该特别大的铰接角，在该角度处第一对滚道中的球向外运动得很远，球朝向第二对滚道内部有很大的相应位移。在该情况下，在耐久性范围内有可能在高载荷下产生比已知等速接头更大的噪声，甚至能够确定组件损坏的危险。
根据本发明的接头装置因此配备有具有外球滚道的外接头部件和具有内球滚道的内接头部件，以及用于传递扭矩的球(或类似的滚动体)和具有球形内表面(保持架内球面)和球形外表面(保持架外球面)的保持架。球形内表面和外表面的中心点(内球中心点和外球中心点)各自相对于保持架中心平面或接头中心平面轴向偏置，在该情况下，如果合适，第一外球滚道和第一内球滚道以相对于接头中心点的第一滚道偏置量设置，第二外球滚道和第二内球滚道以相对于接头中心点的第二滚道偏置量设置。在该情况下，第一对滚道和第二对滚道形成相对的孔径角。
这样，首次提出了相对滚道接头和具有所谓保持架偏置的保持架的组合。这样，令人惊奇的是能够实现多个优点，例如，开口区域内的更厚保持架横截面(更高强度)、相同铰接角时的更小球开口 (铰接角增大或者具有更佳引导性的安装角)、滚道边缘在外部件的滚道端部区域中的加深(更长使用寿命)。关于相对滚道接头的设计和功能的解释说明，这里参考
DE10220711A1、DE10337612A1、DE10060220A1和WO2006/048032,
在此情况下，可以具体参考所述文献中与相对滚道接头的原理性特征描述相关的整个解释内容。
外球面中心点在外接头部件开口侧的方向上偏置且内球面中心点在外接头部件的连接侧方向上偏置的接头装置是优选的。因此，其结果具体而言就是靠近开口侧的保持架横截面被加强或者增大，因而能够以大的铰接角承栽重载荷。同时，相比于常规相对滚道接头，内接头部件进一步朝向连接侧定位或固定在空腔中，从而为大铰接角提供更深的球滚道。
根据接头装置的一种改进，第一外球滚道形成接头中心平面内的第一外曲率半径，第一内球滚道形成接头中心平面内的第一内曲率半径，所述笫一内、外曲率半径各自形成同样大的第一滚道偏置量，另外，第二外球滚道形成接头中心平面内的第二外曲率半径，第二内球滚道形成接头中心平面内的第二内曲率半径，所述第二内、外曲率半径各自形成同样大的第二滚道偏置量。本质上，第一滚道偏置量和第二滚道偏置量能够具有不同的绝对值尺寸，但这不是绝对必要的，因此第一滚道偏置量和第二滚道偏置量可以具有(基本)相等的尺寸。
如此构造的保持架就能在关键区域中具有显著更大的横截面，特别是在球形内表面和外表面具有相反方向的轴向偏置时。具体而言，这种保持架能够在接头装置的开口侧区域中被加强，在该区域中，当接头装置铰接至大角度时出现高的保持架载荷。连同内球滚道和外球滚道的不一致偏置一起，可用于使球在接头装置内运动的球滚道可被增大，使得接头装置的活动性和使用寿命被改善。
此外，认为有利的是，第一外球滚道的第一外球滚道偏置量和第二外球滚道的第二外球滚道偏置量相差保持架外球面中心点和内球面中心点之间的距离的至少50%到至多150%。特别有利的是，该差精确为一个距离(+/-5%)。
特别地，与此相结合(但不是必须的)，第一内球滚道的第一内球滚道偏置量和第二内球滚道的第二内球滚道偏置量相差保持架外球面中心点和内球面中心点之间的距离的至少50%到至多150%。特别有利的是，该差精确为一个距离(+/-5%)。在特别优选的情况下，这意味着，与没有保持架偏置的常规相对滚道接头相比，第 一外球滚道偏置量和第 一 内球滚道偏置量被减小保
持架偏置量或距离的一半(50%),第二外球滚道偏置量和第二内球滚道偏置量被增大保持架偏置量或距离的一半(50%)。本发明的这个具有不同第一球滚道偏置量和第二球滚道偏置量的特别优选的实施例提供了这样一种接头装置，其允许在高承栽能力和长使用寿命下的大铰接角。对此，具体而言，偏置的滚道产生相对大的球滚道深度。根据接头装置的一种改进，第一孔径角的绝对值和第二孔径角的绝对值彼此相差至多5度。在本发明的一个特别有利的实施例中，孔径角具有(基本上)相同的绝对值，但至多5度的偏差，具体而言，最大仅仅2。。这里，孔径角(在接头中心平面或保持架中心平面的区域中的内球滚道和外球滚道之间的孔径角)优选处于14°到20°的范围内。
此外，第一对滚道形成具有第一滚道转向点的第一滚道中心线的接头装置是优选的。在第一对滚道的前滚道区域中，球因此相对于外接头部件轴线进行S形运动。关于S形曲线的解释说明，可以参考DE10060200A1的说明书的全部内容。因此，能够增大球滚道环路，
这在接头被铰接的状态中是非常重要的。
具有根据本发明的至少一个接头装置的机动车辆被认为是使用
本发明的特别优选的可能。
用于相应接头装置的各个部件的适合性也可以由相应的特性来检定。所述部件可参考以下发明特征来描述
用于接头装置的外接头部件，具有连接侧、开口侧、外接头部件轴线、保持架中心平面和由内表面界定的空腔、以及在该连接侧和开口侧之间在内表面上延伸的第一外球滚道和第二外球滚道，其中，
第一外球滚道和外接头部件轴线在保持架中心平面内形成朝向外接头部件连接侧的第一孔径角，第二外球滚道和外接头部件轴线在保持
架中心平面内形成朝向外接头部件开口侧的第二孔径角，另外，第一外球滚道形成保持架中心平面内的第一外曲率半径，第二外球滚道形成保持架中心平面内的第二外曲率半径，所述曲率半径的中心点相对于外接头部件的保持架球平面(也就是保持架的外引导球面)不对称
地定位。
10用于接头装置的内接头部件，具有连接侧、开口侧、内接头部件轴线、保持架中心平面和在外表面上延伸的第一内球滚道和第二内球滚道，其中，第一内球滚道和内接头部件轴线在保持架中心平面内形成朝向内接头部件连接侧的第一孔径角，第二内球滚道和内接头部件轴线在保持架中心平面内形成朝向内接头部件开口侧的第二孔径角，另外，第一内球滚道形成保持架中心平面内的第一内曲率半径，第二内球滚道形成保持架中心平面内的第二内曲率半径，所述曲率半径的中心点相对于内接头部件的保持架球平面(也就是保持架的内引导球面)不对称地定位。
关于保持架中心平面，应当注意，可以选定随后保持架中心平面相对于各个球滚道的位置而没有测量设备方面的困难。该几何学滚道点可容易地被本领域技术人员确定。然而，在此必须说明的是，轴线和滚道之间的孔径角分别与成对滚道的孔径角具有不同的绝对值。然而，成对滚道的孔径角根据其取向而相应地体现。相对定位的曲率半径中心点的不对称位置应当具体理解为使得两个中心点各自位于保持架球平面的不同侧，但是处在距保持架球平面不同的距离处。对此，具体而言，(仅仅)相应轴线方向的距离是决定性的，两个中心点都优选精确地位于该轴线上。


关于下面的示例性实施例和附图描述本发明的其它优点和技术领域，不将本发明限制于所说明的变型。这里，还应当注意，在所有附图中，相同的附图标记用于相同的組件。在附图中
图1示出处于伸展位置的等速接头的第一实施例变型，图2示出处于铰接位置的图1的等速接头，图3示出根据本发明的接头装置的第一实施例变型，图4是保持架和具有不同内球滚道偏置量的内接头部件的图示，图5是处在最大铰接角的球与保持架接触的详图，图6是具有保持架偏置量和不同滚道偏置量的接头装置的另一实施例变型的图示，
图7是具有相等孔径角的根据本发明的接头装置的另 一实施例，图8示出具有滚道偏置量的外接头部件和没有保持架偏置量的保持架的已知实施例，
图9示出用于相对接头的保持架的本发明实施例，图示出与图8 变型的区别，
图10示出保持架和具有不同内球滚道偏置量的内接头部件的组
合，
图11示出具有不同外球滚道偏置量的外接头部件和保持架的组
合，
图12示出根据现有技术的具有相同内球滚道偏置量的内接头部 件和保持架的组合，
图13示出与图12相比包括根据本发明改进的内接头部件和保持 架的变型，
图14示出处于平面图中的等速接头的一个实施例变型， 图15示出图14所示的内接头部件的剖视图，以及 图16示出图14所示的外接头部件的剖视图。
具体实施例方式
图1主要用来说明等速接头的基本设计，接头装置1在此以这种 设计方式实现。接头装置1具有如下组件外接头部件2和球19， 保持架20以及可以在合适时连接到轴10的内接头部件9。扭矩在此 从内球滚道经由球19传递到外球滚道。
图示的外接头部件2可以通过连接侧3和开口侧4来表征，在此 构造成基本上钟形的空腔6从开口侧4开始延伸到外接头部件2的内 部区域中。另外，在外接头部件2的内表面5上形成多个外球滚道， 在这里呈相对滚道接头形式的接头装置1中有两种不同的外球滚道。 这特别清楚地在于外接头部件2的截面外球滚道在顶部和底部具有 不同的轮廓。
此外，在安装状态中，内接头部件9位于空腔6中。然后在外表 面11上形成在此称作"内球滚道"的对应的球滚道，外表面11因此沿 外接头部件2的方向构造。内接头部件9设置成使得第一外球滚道7 和第一内球滚道12彼此径向相对定位，从而形成第一对滚道14。由 于外接头部件2和内接头部件9关于第二内球滚道13和第二外球滚 道8的相同设计，上述设置同样适用于第二对滚道15。为了具体描述什么是所谓的相对滚道接头，现在将利用每对滚道14、 15的孔径 角17、18的取向。在接头装置1的伸展位置(在此表示为铰接角=0。)， 第一对滚道14 (在上方示出)在接头中心平面16内形成朝向外接头 部件2连接侧3的第一孔径角17。相比而言，第二对滚道15(在底 部示出)在接头中心平面16内形成朝向外接头部件2开口侧4的第 二孔径角18。孔径角17、 18的这种相反取向导致作用于球19的力 朝向连接側3和朝向开口侧4均产生作用的情况。因此，运动顺序可 被稳定且球19能够以相对低的保持架20的载荷被引导。
这种接头装置1具体用于将来自轴10的扭矩传递给外接头部件 2，如在此所示的，接头装置1是机动车辆34的一部分。
如果内接头部件例如被铰接在轴10上，那么球19的中心点在滚 道中心线26或第二滚道中心线27上行进。同时，从图2显而易见， 内接头部件9、保持架20和轴10相对于外接头部件2绕接头中心部 31枢转。这里，图示的接头装置l具有最大铰接角35,在该角度处， 轴10与外接头部件2接触。铰接角35由外接头部件轴线36和内接 头部件轴线37之间的角度定义。由于各组件相对于彼此的相对运动， 当出现最大铰接角35时，使得球平面38相对于接头中心平面16枢 转经过球19的中心点最大铰接角35的一半。在接头装置1的该铰接 位置，也可以想到第一外球滚道7和第二外球滚道8被不同地成形并 且在外接头部件2的圆周方向上交替地定位。本质上，可以实现六、 八、十、十二、或不同数目的成对滚道。
图3示出接头装置1的另一实施例变型的剖面。在图3中，相对 滚道接头的第一对滚道14图示在顶部，相对滚道接头的第二对滚道 15图示在底部。在此也示出了保持架20的形状，保持架20具有用 于每个球19的单独的保持架窗25，所述保持架窗25分布在圆周上。 定位在外接头部件2和内接头部件9之间的保持架20具有带有外球 面中心点22的保持架外球面21和带有内球面中心点24的保持架内 球面23。从图3可以清楚，外球面中心点22和内球面中心点24在 外接头部件轴线36上定位在彼此相距一定距离32处。换句话说，这 意味着保持架外球面21和保持架内球面23相对于彼此不同心地设 置。结果，如这里所示的，保持架20在开口侧4的区域中具有更厚 的横截面。关于外球面中心 22和内球面中心点24相对于接头中心平面16的位置，应当注意，所述球面中心点处在距接头中心平面16 相同的距离处，因此距离32是距接头中心平面16的距离的一半。
图4示出具有保持架偏置量的保持架20和相应改进的具有第一 内球滚道12 (在顶部)和第二内球滚道13 (在底部)的内接头部件 9的组合。内接头部件9的球形外表面11用虚线圆圏示出。该球面 基本上对应于保持架20的保持架内球面23。第一内球滚道12的滚 道底部在此具有一定曲率，该曲率的曲率中心点位于外接头部件轴线 36上，同时在接头装置伸展时构成内接头部件轴线37，而指向接头 连接侧3的第一内球滚道偏置量42可以相对于内接头部件的保持架 球平面58来确定。在内接头部件的保持架球平面58的相对侧，以类 似的方式形成相对于第二内球滚道13的曲率半径的第二内球滚道偏 置量43。在此图示的实施例变型中，第二内球滚道偏置量43大于第 一内球滚道偏置量42。
然后，图5图示出当出现最大铰接角时，球19被保持架20较大 程度地包围。位于保持架窗25中的保持架19在此与保持架20形成 接触点39。在先前的薄保持架20的情况下，接触点出现在图5所示 的白点附近。使用具有保持架偏置量的保持架20的结果是，接触点 39进一步向外移动，然后位于在此所示的位置(黑点)。这允许以 大铰接角更显著稳定地抓住球19。
图6示出接头装置1的一个实施例变型，其中，第一孔径角17 相对于第一对滚道14形成，第二孔径角18相对于第二对滚道15形 成。关于第一对滚道14，应当注意，第一外球滚道7的曲率半径相 对于球平面38形成第一外球滚道偏置量40，第一内球滚道12的曲 率半径形成第一内球滚道偏置量42。第一对滚道l4的第一外球滚道 偏置量40和第一内球滚道偏置量42设置成相对于球平面38镜像对 称并相应地具有相同的绝对值。第二外球滚道偏置量41和第二内球 滚道偏置量43也以相同方式形成。在此所示的实施例变型中，使第 一外球滚道偏置量40和第 一 内球滚道偏置量42的绝对值大于第二外 球滚道偏置量41和第二内球滚道偏置量43的绝对值。此外，第二外 球滚道偏置量41和笫二内球滚道偏置量43基本上对应于保持架偏置 量。由于滚道偏置量的不同设置和由此产生的内接头部件9、保持架 20和外接头部件2的相对位置，也使得第一孔径角17和笫二孔径角
1418彼此不同。具体而言，利用该设置，使得第一孔径角17大于第二 孔径角18。换句话说，这也意味着外接头部件和内接头部件的第一 和第二曲率半径的中心点相对于球平面和保持架中心平面对称地定
位，并且保持架提供有偏置量。
关于图7，与图6不同的是，相应的球滚道偏置量或滚道偏置量 (以相等绝对值)设定成最终使得第一孔径角17和第二孔径角18具 有相同的绝对值(但是具有相反取向)。通过保持架外球面21的外 球面中心点22和保持架内球面23的内球面中心点24确定保持架偏 置量。换句话说，这也意味着外接头部件和内接头部件的第一和第二 曲率半径的中心点相对于相应的保持架球平面非对称地定位，并且保 持架提供有偏置量使得最终也建立关于孔径角的对称性。
图8示出具有第一外球滚道偏置量40和第二外球滚道偏置量41 的内接头部件2的实施例。第一外球滚道偏置量40由笫一外(中央) 曲率半径29的中心点56形成。第二外球滚道偏置量41由第二外(中 央)曲率半径46的中心点56形成。为了说明，也示出了无保持架偏 置量的常规构造的保持架20的位置。显然，所显示的球19与保持架 中心平面44对齐i殳置。
于是，为了说明对外球滚道的有利改进，在图9中示出的保持架 20具有保持架偏置量。具体而言，这通过如下方面示出保持架20 在开口侧4的区域中具有加厚设计，另一方面，通过所显示的球19 的中心点的球平面38现在相对于外接头部件的保持架球平面57偏 置。另外，在图9中示出，第一外球滚道偏置量40与第二外球滚道 偏置量41不同(或者相对于外接头部件的保持架球平面57不对称地 设置)，具体而言，笫二外球滚道偏置量41大于第一外球滚道偏置 量40。因此对外球滚道的这一改进与保持架偏置量的组合使得在相 对滚道接头的安装状态中，球的中心平面38经过两个外球滚道偏置 量40、 41之间距离的一半。
图10示出具有保持架偏置量的保持架20和内接头部件9的组合，
所示的内接头部件9的外表面ll基本对应于保持架内球面23。在图 示的变型中，使指向开口侧4的第二内球滚道偏置量43大于相对于 连接侧3形成的第一内球滚道偏置量42。第一内球滚道偏置量42由 第一内(中央)曲率半径49的中心点56形成。第二内球滚道偏置量43由第二内(中央)曲率半径52的中心点56形成。
如图11所示在外接头部件2和具有保持架偏置量的保持架20的 组合中关于第一外球滚道偏置量40和第二外球滚道偏置量41的取向 和尺寸的情形是相反的。这里，更靠近开口侧4的第一外球滚道偏置 量40小于第二外球滚道偏置量41。
优选的是使图10的第二内球滚道偏置量43的绝对值对应于图11 的第二外球滚道偏置量41的绝对值，也优选使图10的第一内球滚道 偏置量42的绝对值对应于图11的第一外球滚道偏置量40的绝对值。
在图12和13中可以看到对现有技术和保持架20与内接头部件9 的组合的本发明实施例变型的进一步比较。在图12中，内接头部件 9具有基本上相同尺寸的第二内球滚道偏置量43和第一内球滚道偏 置量42。在根据图13的具有保持架偏置量的保持架20的构造中， 这通过如下方式改进第二内球滚道偏置量43被增大保持架偏置量 的一半，而第一内球滚道偏置量42的尺寸被减小保持架偏置量的一 半。因此，球平面38进一步在开口侧4的方向上运动。
图14示出接头装置1的一个实施例变型的开口侧的平面图。图 示的相对滚道接头包括外接头部件2和内接头部件9,在外接头部件 2和内接头部件9之间，第一对滚道14和笫二对滚道15彼此间隔设 置并且彼此交替。位于成对滚道中的球9被保持在保持架20中的适 当位置。在此图示的实施例变型是一种相对滚道等速接头，其具有六 对滚道，使得第一对滚道14和第二对滚道15分别彼此相对地定位。 在下面的两个附图中将示出外接头部件2和内接头部件9的设计。
图15因此示出沿图14中的XV-XV指示的平面的剖面。内接头 部件9具有第一内球滚道12 (在顶部)和与第一内球滚道12!不同的 第二内球滚道13 (在底部)。现在将分别地说明第一内球滚道12和 第二内球滚道13的设计。对于两个球滚道，球中心点在内接头部件 9铰接时的滚动期间的路径也用虚线表示。第一滚道中心线26在此 具有基本S形曲线，第一滚道中心线26首先形成有小的前部第一内 曲率半径48，然后是相对大的中央第一内曲率半径49 (在此限定第 一内球滚道偏置量)，最后是后部第一内曲率半径50。而第二滚道 中心线27从开口側4开始首先具有大的前部第二内曲率半径51,然 后是中央第二内曲率半径52 (在此限定第二内球滚道偏置量)，最
1后是相反的后部第二内曲率半径53。第一内球滚道偏置量由第一内 中央曲率半径49的中心点56形成。第二内球滚道偏置量由第二内中 央曲率半径52的中心点56形成。
在图16中图示出装配图15的内接头部件9的外接头部件2。在 此图示的剖面对应于由图14中的XVI-XVI指示的剖面轮廓。
在外接头部件2中，第一外球滚道7在顶部标出，第二外球滚道 8在底部标出。在相应的球滚道滚动时描述球中心点的曲线的第一滚 道中心线26和第二滚道中心线27再次以距中心点相应的距离示出。 从开口侧4开始，第一滚道中心线26包括前部第一外曲率半径28、 中央第一外曲率半径29 (在此限定第一外球滚道偏置量)和后部第 一外曲率半径30。另外，滚道中心线26具有第一滚道转向点33。
相对的第二滚道中心线27从开口侧4开始首先包括前部第二外 曲率半径45、然后是中央第二外曲率半径46 (继而限定第二外球滚 道偏置量)和后部第二外曲率半径47。第一外球滚道偏置量由第一 外中央曲率半径29的中心点56形成。第二外球滚道偏置量由第二外 中央曲率半径46的中心点56形成。1接头装置
2外接头部件
3连接侧
4开口侧
5内表面
6空腔
7第一外球滚道
8第二外球滚道
9内接头部件
10轴
11外表面
12第一内球滚道
13第二内球滚道
14第一对滚道
15笫二对滚道
16接头中心平面
17第一孔径角
18第二孔径角
19球
20保持架
21保持架外球面
22外球面中心点
23保持架内球面
24内球面中心点
25保持架窗
26第一滚道中心线
27第二滚道中心线
28前部第一外曲率半径
29中央第一外曲率半径
30后部第一外曲率半径
31接头中心点32 距离
33 第一滚道转向点
34 机动车辆
35 铰接角
36 外接头部件轴线
37 内接头部件轴线
38 球平面
39 接触点
40 第一外球滚道偏置量
41 第二外球滚道偏置量
42 第一内球滚道偏置量
43 第二内球滚道偏置量
44 保持架中心平面
45 前部第二外曲率半径
46 中央第二外曲率半径
47 后部第二外曲率半径
48 前部第一内曲率半径
49 中央第一内曲率半径
50 后部第一内曲率半径
51 前部第二内曲率半径
52 中央第二内曲率半径
53 后部第二内曲率半径
54 第一滚道偏置量
55 第二滚道偏置量
56 中心点
57 外接头部件的保持架球平面
58 内接头部件的保持架球平面
权利要求
1.一种接头装置(1)，具有外接头部件(2)，其具有连接侧(3)、开口侧(4)和由内表面(5)界定的空腔(6)，以及在该连接侧(3)和开口侧(4)之间在内表面(5)上延伸的第一外球滚道(7)和第二外球滚道(8)；内接头部件(9)，其定位在外接头部件(2)的空腔(6)中，并且具有适用于在外接头部件(2)开口侧(4)的方向上延伸的轴(6)的连接机构，以及在外表面(11)上延伸的第一内球滚道(12)和第二内球滚道(13)；其中，一方面，每一第一外球滚道(7)和第一内球滚道(12)形成第一对滚道(14)，另一方面，每一第二外球滚道(8)和第二内球滚道(13)彼此形成第二对滚道(15)；其中，当接头装置(1)伸展时，第一对滚道(14)在接头中心平面(6)中形成朝向外接头部件(2)连接侧(3)的第一孔径角(17)，第二对滚道(15)在接头中心平面(16)中形成朝向外接头部件(2)开口侧(4)的第二孔径角(18)；位于每一对滚道(14、15)中的球(19)；保持架(20)，其也设置在外接头部件(2)和内接头部件(9)之间的空腔(6)中，并且具有带有外球面中心点(22)的保持架外球面(21)和带有内球面中心点(24)的保持架内球面(23)，保持架具有多个保持架窗(25)，每个窗保持至少一个球(19)，其特征在于，至少保持架(20)的外球面中心点(22)和内球面中心点(24)相对于接头中心平面(16)偏置地设置。
2. 根据权利要求1所述的接头装置(1)，其中外球面中心点(22) 在外接头部件(2)开口侧(4)的方向上偏置且内球面中心点(22) 在外接头部件(2)的连接側(3)的方向上偏置设置。
3. 根据权利要求1或2所述的接头装置(1),其中第一外球滚 道(7)形成接头中心平面(16)内的第一外曲率半径(29),第一 内球滚道(12)形成接头中心平面(16)内的第一内曲率半径(49)， 所述第一内、外曲率半径(29、 49)各自形成同样大的第一滚道偏置 量(54)，另外，第二外球滚道(8)形成接头中心平面(16)内的 第二外曲率半径(29)，第二内球滚道(13)形成接头中心平面(16)内的第二内曲率半径(49)，所述第二内、外曲率半径(29、 49)各 自形成同样大的第二滚道偏置量(55)。
4，根据前述权利要求中任一项所述的接头装置(1)，其中第一 外球滚道(7)的第一外球滚道偏置量(40)和第二外球滚道(8)的 第二外球滚道偏置量(41)相差保持架(20)的外球面中心点(22) 和内球面中心点(23)之间的距离(32)的至少50%到至多150%。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的接头装置(1),其中第一 内球滚道(12)的第一内球滚道偏置量(42)和第二内球滚道(13) 的第二内球滚道偏置量(43)相差保持架(20)的外球面中心点(22) 和内球面中心点(23)之间的距离(32)的至少50%到至多150%。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的接头装置(1)，其中第一 孔径角(17)的绝对值和第二孔径角(18)的绝对值彼此相差至多5 度。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的接头装置(1),其中第一 对滚道(14)形成具有第一滚道转向点(33)的第一滚道中心线(26)。
8. —种机动车辆(34),具有至少一个根据前述权利要求中任 一项所述的接头装置(1)。
9. 一种用于接头装置(1)的外接头部件(2),具有连接侧(3) 、开口侧(4)、外接头部件轴线(36)、保持架中心平面(44) 和由内表面(5)界定的空腔(6)、以及在该连接侧(3)和开口侧(4) 之间在内表面(5)上延伸的第一外球滚道(7)和第二外球滚 道(8),其中，第一外球滚道(7)和外接头部件轴线(36)在保持 架中心平面(44)内形成朝向外接头部件(2)连接侧(3)的第一孔 径角(17)，第二外球滚道(8)和外接头部件轴线(36)在保持架 中心平面(44)内形成朝向外接头部件(2)开口侧(3)的第二孔径 角(18),另外，第一外球滚道(7)形成保持架中心平面(44)内 的第一外曲率半径(29)，第二外球滚道(8)形成保持架中心平面(44)内的第二外曲率半径(46),曲率半径(29、 46)的中心点(56) 相对于保持架中心平面(44)不对称地定位。
10. —种用于接头装置(1)的内接头部件(9)，具有连接侧 (3)、开口侧(4)、内接头部件轴线(37)、保持架中心平面(44)和在外表面(ll)上延伸的第一内球滚道(12)和第二内球滚道(13)，其中，第一内球滚道(12)和内接头部件轴线(37)在保持架中心平 面(44)内形成朝向内接头部件(9)连接側(3)的第一孔径角(17)， 第二内球滚道(13)和内接头部件轴线(37)在保持架中心平面(44) 内形成朝向内接头部件(9)开口侧(3)的第二孔径角(18)，另夕卜， 第一外球滚道(12)形成保持架中心平面(44)内的第一内曲率半径 (49)，第二内球滚道(13)形成保持架中心平面(44)内的第二内 曲率半径(52)，曲率半径(49、 52)的中心点(56)相对于保持架 中心平面(44)不对称地定位。
全文摘要
一种呈相对滚道接头形式的接头装置(1)，其中提供保持架(20)，保持架设置在外接头部件(2)和内接头部件(9)，保持架具有带有外球面中心点(22)的保持架外球面(21)和带有内球面中心点(24)的保持架内球面(23)，并且保持架具有多个保持架窗(25)，每个窗保持至少一个球(19)，其中至少保持架(20)的外球面中心点(22)和内球面中心点(23)相对于接头中心平面(16)偏置地设置。
文档编号F16D3/223GK101627218SQ200780048711
公开日2010年1月13日 申请日期2007年11月28日 优先权日2006年12月29日
发明者I·哈森里克, J·M·库伯特, N·科肖伊, T·韦克林 申请人:Gkn动力传动系统国际有限责任公司