高角度恒速接头和罩的制作方法

高角度恒速接头和罩的制作方法
【专利摘要】一种高角度恒速接头，具有：外接头构件，其由内表面和外表面限定；内接头构件，其具有外表面，其中，外接头构件的内表面和内接头的外表面限定轨道，包括用于接头接合的前轨道和后轨道；保持架，其安置于外接头构件与内接头构件之间并且邻近轨道定位；多个扭矩传递球，其布置于保持架内并且接触前轨道和后轨道中的至少一个；以及，高角度密封构件，其固定到外接头构件的外表面上并且向外接头构件的内表面提供流体屏障。
【专利说明】高角度恒速接头和罩
【技术领域】
[0001]本公开大体而言涉及恒速接头，并且更特定而言，涉及高角度高速恒速接头和保护性高角度接头罩。
【背景技术】
[0002]接合(articulation)接头为在所有类型的汽车中常见的部件。接合接头通常用于需要或希望传递旋转运动的情况。换言之，接合接头通过操作以在两个旋转构件之间传递扭矩。旋转构件通常由保持架(cage)或轭状物互连，其允许以相对角度操作并且通常由罩盖组件密封。接头通常将轴连接到驱动单元，驱动单元特征性地具有用来接纳接头的输出轴或输入轴。驱动单元可以是轮轴、分动箱、变速器、功率输出单元或其它扭矩传递装置，所有这些都是汽车中常见的部件。
[0003]常见类型的接合接头包括(但不限于)双万向接头、插入三叉式恒速(CV)接头、固定三叉式CV接头、插入式球CV接头和固定球CV接头。这些接头可以用于多种不同的配置，包括四轮驱动车辆、全轮驱动车辆、前轮驱动车辆或后轮驱动车辆。单万向或双万向接头通常用于遇到超过8°的高动力传动系统操作角的情况。双万向接头通常用于去除在使用单个万向接头的高角度动力传动系统中见到的振动和接头约束。双万向接头配置使用背靠背联结的两个万向接头，这抵消了可由于单个接头引入的任何速度错误并且类似于恒速接头起作用。但是，万向接头较重并且向动力传动系统添加了更大重量。
[0004]恒速接头通常根据其操作特征归类。一个重要的操作特征与其所连接的两个轴的相对角速度有关。在恒速接头中，两个轴的瞬时角速度总是相等，无论在两个轴之间的相对角方位如何。在非恒速接头中，两个轴的瞬时角速度随着角方位而改变(但公转周转(complete rotation)的平均角速度相等)。恒速接头的另一重要操作特征为接头能提供在两个轴之间类似万向接头的接合，同时排除了动力传动系统振动并且节省了重量。
[0005]不同于万向接头，所有这些恒速接头当用于驱动构件上时通常终身用油脂润滑并且由密封罩密封。因此，恒速接头被密封以便保持油脂在接头内侧，同时防止污染物和异物(诸如污垢和水)从接头出来。需要对恒速接头进行密封保护，因为内腔室的污染可造成对接头的内部损坏和破坏，这增加了在罩上的热和磨损，不可避免地导致提早的罩和油脂故障和整个接头的故障。在高速恒速接头中更高温度的问题在更高角度也更加显著。因此，由于更高角度造成的增加的温度以及由于更高角度在罩上造成的增加的应力可导致现有技术恒速接头的提早故障。
[0006]在典型的现有技术恒速接头中，使用庞大并且较重的外座圈，具有球形内表面并且在其中的表面上具有多个凹槽。接头还包括内座圈，具有球形外表面，其带有形成于其中的引导凹槽。现有技术恒速接头使用六个扭矩传递球，它们由保持架固持器布置于引导凹槽与恒速接头的外座圈表面和内座圈表面之间。球允许通过接头发生预定的移位角，因此通过汽车传动系统的轴传递恒速。标准固定高角度和高速恒速接头对于在轴与罩之间的操作接合空隙具有限制，以及类似的组装角度限制，而双万向接头较为庞大，由于无密封罩，需要更多维护，并且与真正的恒速接头相比，通常低效。但是，使用恒速接头需要弹性以及健壮的密封系统，其能处置高角度上下漂移以及传动轴(propshaft)所需的旋转速度，旋转速度通常在3500 RPM至8000 RPM之间。这些限制由于无密封罩而导致接头提早故障并且在全悬挂颠簸接合期间在接头与罩之间的接触对密封罩造成损坏。
[0007]因此，在本领域中需要一种比典型万向接头或标准恒速接头更轻、更高效和更健壮的接头。在本领域中还需要一种恒速接头密封系统，其能在安装期间具有更大接合，同时提供更大的操作接合并且在全悬挂颠簸接合期间抵抗罩和接头损坏。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]现参考附图，详细地示出了说明性实施例。尽管附图示出了某些实施例，但附图未必按照比例绘制，并且某些特征可被夸大、移除或部分地剖视以更好地说明和解释本发明。另外，本文中所陈述的实施例为示例性的并且预期并非详尽的或者以其它方式限制权利要求为附图所示和以下详细描述中所公开的精确形式和配置。
[0009]图1为示例性动力传动系统的顶视图；
图2为示例性传动轴的视图；
图3为示例性高角度恒速接头的截面图；
图4为示例性高角度恒速接头和向外张开密封构件的截面图；
图5为示例性高角度恒速接头密封构件的等距视图；
图6为示例性高角度恒速接头密封构件的截面图；
图7为示例性高角度恒速接头向内张开密封构件的截面图；
图8为示出示例性高角度恒速接头组件的截面图，展示了以虚线示出、以15°运行角和26°颠簸角的轴；
图9为示出示例性高角度恒速接头组件的截面图，展示了以虚线示出、以15°运行角和26°颠簸角的轴；
图1OA为以15°运行角接合的示例性高角度恒速接头密封构件的局部截面图；
图1OB为图1OA的示例性高角度恒速接头密封构件的局部截面图，其中密封构件底部段被压缩；
图1OC为图1OA的示例性高角度恒速接头密封构件的局部截面图，其中密封构件顶部段延伸；
图1lA为以15°运行角接合的示例性高角度恒速接头向内张开密封构件的局部截面
图；
图1lB为图1lA的示例性高角度恒速接头向内张开密封构件的局部截面图，其中密封构件底部段被压缩。
【具体实施方式】
[0010]参考附图和图1，示出了包括恒速接头10的示例性动力传动系统布置。某些恒速接头10大体上被配置为高角度、高速、球型恒速接头，以用于传动轴、驱动轴上或者直接连接到驱动单元。一般而言，高角度恒速接头60的高角度可定义为恒速接头以大约10°操作角操作。下文中所描述的示例性实施例的操作角在大约0°至30°的范围，其中连续操作角范围为大约12°至18°，颠簸角范围为大约15°至30°，并且安装角范围大约为0°至35。。
[0011]用于车辆的典型动力传动系统包括多个恒速接头10，其中至少一个恒速接头为高角度恒速接头60。但应当指出的是，本文中所公开的恒速接头可用于仅后轮驱动的车辆，仅前轮驱动的车辆，全轮驱动车辆和四轮驱动车辆。一般而言，动力传动系统包括发动机，发动机连接到变速器和动力输出单元或者与至少一个差速器互连的分动箱。前差速器可具有右手侧轴和左手侧轴，其中的每一个连接到车轮并且向轮递送动力。右手前侧轴和左手前侧轴的两端都是恒速接头。传动轴将前差速器和后差速器连接到分动箱或动力输出单元。后差速器可包括右手后侧轴和左手后侧轴，其中的每一个止于在其一端的车轮。一般而言，恒速接头位于连接到车轮和后差速器的侧轴的两端。传动轴通常可为多件式传动轴，其包括多个接头，具体地高速恒速接头。典型地，在传动轴上的接头中的至少一个可以是高角度高速恒速接头(HACVJ) 60。HACVJ 60通过驱动轴将动力传递给车轮，甚至如果车轮或轴由于转向、升高或降低车辆的悬架等而具有变化的角度的情况下。HACVJ 60允许在汽车日常行驶可见于这些车辆的半轴和传动轴上的多个角度而传递恒速。高角度移动特征允许轴以大于10°的较大操作角和大于15°的全悬挂颠簸接合角来接合,而不会在动力传动系统中的各种悬挂角变化期间损坏恒速接头组件。
[0012]图1示出了车辆(未图示)的示例性动力传动系统20。动力传动系统20可包括发动机22，发动机22可连接到变速器24和分动箱，也被称作动力输出单元26。前差速器32可具有右手前侧轴34和左手前侧轴36，其中的每一个可连接到车轮38并且可向那些车轮38递送动力。动力输出单元26可具有主传动轴40和从其延伸的前轮传动轴42。前轮传动轴42可将前差速器32连接到动力输出单元26用于传递扭矩。传动轴40可连接动力输出单元26以向后差速器44传递旋转扭矩。后差速器44可包括后右手侧轴46和后左手侧轴48，其中的每一个止于在其一端的车轮38。
[0013]图2示出了示例性传动轴40，其具有分别附连到第一端54和第二端56的两个高角度恒速接头60。传动轴40可包括前传动轴部分50和后传动轴部分52，并且可被构造为多种配置中的任一种配置，诸如(但不限于)单件式轴、两件式轴、两件伸缩式轴、三件式轴或任何其它已知的轴配置。在图1中示出的前传动轴42可具有与传动轴40类似的构造并且并不限于一个特定配置。但是，取决于具体应用，在图1中示出，由于在动力输出单元26与前差速器32之间的较短的轴向长度，前传动轴42可以具有比传动轴40更小的轴向长度。传动轴40、42可由多种扭矩传递材料构成，诸如(但不限于)铝和复合物(碳纤维或已知的碳金属基质材料)。
[0014]图3至图13B示出了高角度恒速接头(HACVJ) 60的示例性布置。在图3、图4、图8和图9中大体上示出了 HACVJ 60。图3为示例性HACVJ 60的截面图，其包括大体上具有周向成形腔64的外座圈62。腔64由外座圈内表面66和外表面68限定。但是，外座圈62周向成形腔64可替代地呈穿过其延伸的内孔或孔口 71的形状。这个内孔或孔口 64可向外座圈62提供环状形状或外观。当使用环状形状时，需要额外密封帽72来密封腔以保持润滑剂。
[0015]内座圈80定位于周向成形的腔64内。内座圈80包括外表面82和内表面84。内座圈外表面82包括多个凹陷或轨道86，凹陷或轨道86对应于在外座圈62的内表面66中定位的多个凹陷或轨道88。当内座圈80与外座圈62定位在一起时，轨道86、88形成通道，用来接纳保持于保持架94内的多个扭矩传递球96。轨道86、88可以是相配轨道(countertrack)，其中，第一通道组可朝向孔口 71敞开并且第二通道组可以背向孔口 71敞开。第一组通道可等距间隔开，其中每隔一个通道为第一通道或前轨道，其中另一通道为第二通道或后轨道。外座圈62的旋转将以相同或恒定速度旋转内座圈80，从而允许以直线方式或者以多达预定固定角的角度恒速流过接头60 (参看图8和图9)。保持架94具有用于接纳球96的空隙并且定位于内座圈80与外座圈62之间。
[0016]此外，轨道86、88可包括第一前轨道和第二后轨道。前轨道可延伸大约18.5mm至大约22.5mm的长度范围并且具有大约16°至大约19.5°的前轨道包角比范围，其中前轨道长度和前包角比相对于先前设计增加大约19.8%。后轨道可延伸大约30m至大约34m的长度范围并且具有在大约30°至大约34°的近似后轨道包角比范围，其中相对于先前的设计，后轨道长度比增加6.8%，并且相对于先前设计，后包角比增加大约6.5%。包角可以是其中扭矩传递球96由相关联的通道包围的角范围。前轨道长度和后轨道长度以及前轨道包角比和后轨道包角比提供允许扭矩传递球96在相反方向旋转并且延伸或者旋转地行进的路径，同时通过上文所描述的包角比提供适当强度和支承。这种旋转行进在扭矩传递球96在轨道86、88内滚动时允许HACVJ 60内座圈80相对于外座圈62接合和移动。该滚动运动根据由轨道86、88的关系所提供的空隙，其有助于防止球滑动并且排除了当球不滚动时的任何增加的摩擦。轨道长度和轨道包角比提供允许HACVJ 60以这样的高角度接合而不使接头受约束或者允许球在周向成形的腔64外侧延伸而不导致HACVJ 60故障的基础。
[0017]如图所示，内表面84可限定用来接纳轴92的大体上圆柱形贯通孔口 90。但是，取决于具体应用，内座圈80也可形成有一体式轴92。轴92将HACVJ 60连接到传动轴40、42、差速器32、44或者动力输出单元26中的至少一个。外座圈62和内座圈80通常由钢材料制成；但应当指出的是，任何其它类型的金属材料、硬陶瓷、塑料、聚合物或复合材料等也可用于外座圈62和内座圈80。需要材料能耐受HACVJ 60的高速度、温度和接触压力。如图所示，外座圈62通常延伸到安装凸缘70内。此外，周向成形的腔64也可包括密封帽72，密封帽72可用来最小化腔64内可用的开放空间量。最小化空间可帮助减小HACVJ所需的润滑剂体积。
[0018]取决于具体应用，外座圈62可包括将HACVJ 60固定到传动轴40、42或其它扭矩传递构件上的多种安装选项。安装选项可包括机械固定元件，诸如(但不限于)焊接、栓接、花键、插上、插入、管安装、配对凸缘、熔合、化学结合、聚合物或整合到HACVJ 60内的其它已知安装技术。因此，外座圈62的端部形状可取决于所需的机械固定类型。如图所示，HACVJ 60包括用来将HACVJ 60固结到动力传动系20的部件中的一个上的安装凸缘70。为了便于机械固定，当使用凸缘时包括使用多个安装孔76，安装孔76可以定位于安装凸缘70周围并且延伸穿过安装凸缘70的外围以接纳螺栓(未图示)。安装孔76可彼此等距布置并且可根据具体应用和凸缘70所安装的动力传动系统20部件来组织。
[0019]在HACVJ 60的外表面68上，可定位至少一个周向通道74。通道74可提供用来连结密封构件120的第一构件122的表面，如在下文中更详细地讨论。如图所示，HACVJ 60包括围绕外表面68在周向延伸以连结第一构件122的两个通道74。此外，通道74可围绕外表面68的整个外围延伸并且允许放置密封O形环(未图示)以将润滑剂密封于密封构件120内来形成流体屏障。
[0020]如上文所讨论的那样，密封构件120可在通道74处固结到HACVJ 60上。密封构件120包括第一构件122和固定到第一构件122上的第二大致柔性构件142。第一构件122可为柔性的或刚性的中的至少一种性质，取决于具体应用。如图所示，第一构件122由大体上刚性材料形成，诸如(但不限于)钢、铝、聚合物、复合物或复合金属基质材料。柔性构件142通常为柔韧材料以允许柔性材料膨胀和收缩。第一构件122可形成为连续台阶状环，取决于具体应用。
[0021]具体而言,在一个不例性布置中，第一构件122具有内表面134和外表面136。内表面134可直接接触HACVJ 60而外表面136可以直接接触环境。第一构件122被构造为具有可以遵循HACVJ 60的外表面68的外轮廓的接触表面。但是，第一构件122的形状取决于密封构件120所用于的接头。第一构件122的轮廓可具有比外表面68略微更小的直径以用于压配。此外，唇缘(未图示)可围绕第一构件122成型以连结通道74，使得第一构件122可移除地直接附连到HACVJ 60。如在图4和图5中示出，第一构件122可包括平行于HACVJ 60的外表面68延伸的第一部段表面124。第一构件122可延伸到第二部段表面126，第二部段表面126遵循并且直接接触HACVJ 60的外表面68前面69。应了解第二部段表面126在前面69上方预定距离延伸，预定距离允许表面126用作限位挡块。限位挡块可防止扭矩传递球96过度接合并且将球保持在HACVJ 60内。
[0022]如在一个示例性布置中所示，第一构件122延伸到大体上向内成角度的部段128并且止于大体上向外张开的部段130，在大体上向外张开的部段130，第一构件122连接到柔性构件142。第一构件122可使用任何已知的用来将橡胶、复合物或其它已知柔性材料粘附到刚性、半刚性或柔性物体的工艺来物理地和/或化学地结合到柔性构件142。一般而言，柔性构件142可在生产柔性构件142期间直接模制到第一构件122上。但是，在某些应用中，第一构件122和柔性构件142可由连续件制成。
[0023]柔性构件142可以是内滚动隔膜(IRD)构件，其可被成形为凹弧形的形式。但是，可使用在图6和图7中示出的其它类型柔性构件242、342，取决于具体应用，其将在下文中更详细地描述。柔性构件142包括第一端144，延伸到弧形凹部150的向下延伸的过渡部146和最终止于第二端154处的第二过渡部152。在一示例性布置中，第一端144可在联接区域148处直接结合到第一构件122，如先前所讨论的那样，而第二端154可固定到轴92。通常，第一端144和凹部150可具有均匀厚度，而第二过渡部152和第二端154可具有变化的厚度。但是，如图所示，在第二过渡部152和第二端154处变化的厚度提供用来形成密封部分158的大致刚性区域156。密封部158的刚性区域156用来将柔性构件142密封和固定到轴92上。通常，条带或夹具(未图示)用来将柔性构件142紧固到轴92上。条带可为薄金属或塑料/复合带，其围绕柔性构件142延伸并且被紧固以形成在柔性构件142与轴92之间的密封或流体屏障以防止碎屑进入HACVJ 60和防止润滑剂从HACVJ 60出来。
[0024]如上文所讨论的那样，第一构件122和柔性构件142可具有不同的配置，取决于与密封构件120配合的接头。图6和图7示出了可用于HACVJ 60的额外示例性实施例。具体而言，图6示出了密封构件220的一个示例性布置，其包括第一构件222和在联接区域248模制到第一构件222上的大致柔性构件242。第一构件222可由大体上刚性材料形成，诸如(但不限于)钢、铝、聚合物、复合或复合金属基质材料。柔性构件242大体上为柔韧材料以允许柔性构件的膨胀和收缩。第一构件222可形成为连续台阶状环。
[0025]如图6中所示的第一构件222大致为刚性的并且具有内表面234和外表面236。内表面234可直接接触HACVJ 60,而外表面236可直接接触环境。第一构件222可被构造为具有可与HACVJ 60上的外表面68的外轮廓相符的内接触表面234。但是，如先前所讨论的那样，第一构件222的形状取决于密封构件120所用于的接头。
[0026]如图6所不,第一构件222可包括平行于外表面68延伸的第一部段表面224。第一构件222可延伸到第二表面226，第二表面226遵循HACVJ 60的外表面68前面轮廓69。第一构件222大体上纵向延伸到第二部段228并且止于向外张开部段230处，在向外张开部段230处，第一构件222与柔性构件242连接并且形成联接区域248。第一构件222可与柔性构件242联接，通过使用粘附橡胶、复合物的任何已知工艺或其它已知的结合工艺将构件222、242物理地和/或化学地结合在一起。构件222、242也可使用任何已知的机械紧固件而联接在一起，在一个示例性实施例中，柔性构件242在生产柔性构件242期间直接模制到第一构件222。仅以举例说明的方式，如果模制工艺用于将两个单独构件222、242联接在一起，则第一构件222通常首先产生，并且聚合物、活化元件、复合物、活化催化剂或粘合齐IJ(未图示)施加到第一构件222的联接区域248并且放置到模具内，然后柔性构件242围绕第一构件222模制并且在联接区域248融合到第一构件222。模制工艺通常可被称作包覆模制工艺，其中，至少一个先前的模制部件插入于模具内并且新塑料层围绕现有部件形成。工艺通常利用高热和压力来激活在聚合物、活化元件和复合物活化催化剂或粘合剂之间的化学反应，将第一柔性构件和大致柔性构件融合在一起以形成密封构件220的示例性布置。
[0027]类似于先前所讨论的柔性构件142，柔性构件242可以是内滚动隔膜(IRD)构件，其可被成形为凹弧形式。柔性构件242包括第一端244、延伸到弧形凹部250的向下延伸的过渡部246和最终止于第二端254的第二过渡部252。第一端244可在联接区域248直接结合到第一构件222，如先前所讨论的那样，而第二端254可固定到轴92上。通常，第一端244和凹部250可具有均匀厚度，而第二过渡部252和第二端254可具有变化的厚度。但是，如图所示，在第二过渡部252和第二端254处变化的厚度提供用来形成密封部258的大致刚性区域256。密封部258的刚性区域256用来将柔性构件242密封和固定到轴92。
[0028]转至图7，示出了密封构件320，其包括第一构件322和在联接区域348模制到第一构件322的大致柔性构件342。如图所示，第一构件322是大致刚性的并且构件322和342由两个单独元件构成。第一构件322可由大体上刚性材料形成，诸如(但不限于)钢、铝、聚合物、复合物或复合金属基质材料。柔性构件342为大体上柔韧构件，其允许柔性构件342膨胀和收缩。第一构件322可形成为连续台阶状环，根据需要而定。
[0029]如图7所示的第一构件322具有内表面334和外表面336。内表面334可直接接触HACVJ 60，而外表面336可直接接触环境。第一构件322可被构造为具有与HACVJ 60的外表面68的外轮廓相符的内接触表面334。但是如先前所讨论地那样，第一构件322的形状取决于密封构件320所用于的接头。
[0030]如图7所不,第一构件322可包括平行于HACVJ 60的外表面68延伸的第一表面324。第一构件322可以成直角在纵向延伸，其延伸到第二表面326，第二表面326大体上垂直于第一表面324 (其平行于前面69延伸)并且也继续遵循HACVJ 60的外表面68轮廓。第一构件322过渡到并且止于向内张开延伸部328，在向内张开延伸部328，第一构件322与柔性构件342连接并且形成联接区域348。可使用将橡胶、复合物或其它已知柔性材料粘附到刚性物体的任何已知的工艺来将刚性构件322物理地和/或化学地结合到柔性构件342。一般而言，柔性构件342在生产柔性构件342期间直接模制到刚性构件322。此外，刚性构件322可包括角度挡块330。角度挡块330将阻止扭矩传递球过度接合及可能破坏柔性构件332。角度挡块330也可用于上文所公开的示例性实施例中的任何实施例，并且仅以举例说明的方式，在图7中示出在第二表面326与向内张开的延伸部328之间的过渡处。
[0031]如图所示，柔性构件342大体上为“S”形并且包括第一端344、延伸到弧形凸部350的向上延伸的第一过渡部346、延伸到弧形凹部354的向下延伸的第二过渡部352以及最终止于邻近轴92处的第二端358的向上延伸的第三过渡部356。第一端344可在联接区域348直接结合到刚性构件322，如先前所讨论的那样，而第二端358可固定到轴92。一般而言，第一端344、第一过渡部346、弧形凸部350、第二过渡部352和弧形凹部354可具有均匀厚度，而第三过渡部356和第二端358可具有变化的厚度。但是，如图所示，在第三过渡部356和第二端358的变化厚度提供用来形成密封部362的大致刚性区域360。密封部362的刚性区域360用来将柔性构件342密封和固定到轴92上。在图6和图7中示出的示例性密封构件220和320都利用与先前关于密封构件120所讨论的相同类型的挡块或夹具。
[0032]转到图8至图11B，示出示例性HACVJ 60和密封构件120和320联结在一起以在接合期间形成HACVJ 60组件。具体而言，附图示出了使用密封构件120、320，其中轴92处于0°。在操作中，HACVJ 60组件可在0°至大约30°的范围接合和旋转。如在图8和图9中以虚线示出，轴92B定位于连续15°向下角度，其中轴92C被示出具有26°延伸颠簸角，在操作中，轴能接合并且以规定范围旋转，而不会对柔性构件142、342造成损坏。图示清楚地展示了围绕轴92、92B、92C的空隙，而不受到密封构件120、320干扰。此外，当密封构件120、220和320安装于HACVJ 60上时，在弧形凹部142、242、354的顶点与保持架94、扭矩传递球96和内座圈80中的至少一个之间存在最小空隙160。一般而言，空隙160可在大约Imm至3mm的范围，以大约1.95mm为目标，取决于具体应用。空隙160可以是密封构件120、220和320直接邻近保持架94离轴52的第二端56以大约65mm距离或者离轴52的第二端56以69mm放置的结果。
[0033]此外，在图1OA至图1lB中，示例性柔性构件142、342被示出以15°向下角度接合。如图所示，在操作期间，在接合变化时，柔性构件142、342膨胀和收缩。具体而言，当轴92B向下成角度时，柔性构件142、342在轴(在图1OB和图1lB中示出)下方的区域压缩并且在轴上方的区域延伸或伸展(在图1OC中示出)。柔性构件142、242和342的弹性足以持续HACVJ 60的整个寿命而不会变得提早疲劳或损坏。
[0034]给出前文的描述只是为了说明和描述本发明的方法和系统的示例性实施例。其预期并非穷尽的或者限制本发明为所公开的任何精确形式。本领域中技术人员应了解可做出各种变化并且等效物可代替其元件，而不偏离本发明的范围。此外，可做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教导内容而不偏离基本范围。因此，预期本发明并不限于公开为所设想到的用于执行本发明的最佳实施方式的特定实施例，而是本发明将包括在权利要求范围内的所有实施例。本发明可以以并非具体地解释和示出的方式之外的方式实践，而不偏离本发明的精神或范围。本发明的范围仅受所附权利要求限制。
【权利要求】
1.一种恒速接头，包括: 外接头构件，其由内表面和外表面限定； 内接头构件，其具有外表面，其中，所述外接头构件的内表面和所述内接头的外表面限定前轨道和后轨道中的至少一个，用于接头在大约10°至30°的范围接合，其具有大约0°至30°的连续操作角范围，大约15°至30°的颠簸角范围，和大约0°至35°的安装角范围； 保持架，其由内表面和外表面限定，所述保持架安置于所述外接头构件与所述内接头构件之间并且邻近所述前轨道和所述后轨道中的至少一个定位； 多个扭矩传递球，其布置于所述保持架内并且接触所述前轨道和所述后轨道中的至少一个；以及 高角度张开密封构件，其固定到所述外接头构件的外表面上并且向所述外接头构件的内表面提供流体屏障。
2.根据权利要求1所述的接头，其特征在于，还包括下列中的至少一个:大约18.5mm至22.5mm的前轨道长度，大约16°至19.5°的前轨道包角，大约30mm至34mm的后轨道长度，和大约30°至34°的后轨道包角。
3.根据权利要求1所述的接头，其特征在于，所述接合包括大约15°的操作角以及大约26°的安装角和全悬挂颠簸接合角中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的接头，其特征在于，所述密封构件包括角度挡块。
5.根据权利要求1所述的接头，其特征在于，所述密封构件包括刚性构件和融合到所述刚性构件上的柔性构件。
6.根据权利要求1所述的接头，其特征在于，所述内接头构件包括轴，所述轴具有直接接触所述内接头构件的第一端和与所述密封构件直接相邻的第二端。
7.根据权利要求5所述的接头，其特征在于，所述刚性构件包括:第一密封部，所述第一密封部通过压制到、粘附到和滑动到所述外接头构件中的至少一种；粘附到所述柔性密封构件上的第二密封部，且其中，在所述第一密封部与所述第二密封部处的连接中的至少一个为不透流体的。
8.根据权利要求5所述的接头，其特征在于，所述刚性构件的张开外部向外延伸。
9.根据权利要求5所述的接头，其特征在于，所述柔性密封构件融合到所述刚性构件的张开外部上。
10.根据权利要求5所述的接头，其特征在于，所述刚性构件包括角度挡块，并且其中，所述角度挡块防止所述扭矩传递球过度接合。
11.根据权利要求8所述的接头，其特征在于，所述张开外部为向内延伸的张开和向外延伸的张开中的至少一种。
12.根据权利要求6所述的接头，其特征在于，所述密封构件定位成与所述保持架直接相邻并且为离所述轴的第二 端大约65mm和大约69mm中的至少一种情况，且离所述保持架、所述扭矩传递球和所述内座圈中的至少一个大约1.95_。
13.根据权利要求6所述的接头，其特征在于，所述密封构件被定位成与所述保持架直接相邻并且离所述保持架、所述扭矩传递球和所述内座圈中的至少一个大约1.5mm至大约2.0mm。
14.根据权利要求5所述的接头，其特征在于，所述刚性构件向内成角度和向外成角度，其中，所述柔性构件直接附连到所述向内成角度和所述向外的过渡点，并且还直接附连到所述向外成角度的部分。
15.一种恒速接头，包括: 外座圈，其由内表面和外表面限定，其中，所述内表面限定由多个相配轨道限定的腔，其中，所述相配轨道在前轨道与后轨道之间交替； 内座圈，其具有位于中央的轴，其中，所述内座圈安置于所述外座圈的腔内，所述内座圈由外表面限定；以及 其中，所述内座圈外表面还包括对应于所述外座圈腔相配轨道的多个相配轨道； 保持架，其安置于所述内座圈和所述外座圈之间，其中，所述保持架包括用于多个扭矩传递球的接合空隙；并且其中，所述多个球布置于所述保持架内并且接触所述内座圈和所述外座圈中至少一个的前轨道和后轨道中的至少一个；以及 高角度张开密封构件，其中，凸缘以从所述轴向外或者朝所述轴向内中的至少一种延伸， 其中，在所述轨道之间的相互作用提供具有大约0°至35°的连续操作角范围、大约26°的颠簸角和大约0°至35°的安装角范围的接合。
16.根据权利要求15 所述的恒速接头，其特征在于，所述密封构件包括刚性构件和柔性构件，且其中，所述密封构件密封地固定到所述外座圈外表面和所述内座圈轴中的至少一个上。
17.根据权利要求15所述的恒速接头，其特征在于，还包括:在所述内座圈与所述密封构件之间的流体间隙。
18.根据权利要求15所述的恒速接头，其特征在于，所述密封构件的至少一部分定位成与所述保持架直接相邻并且为离所述轴的第二端大约65mm和大约69mm中的至少一种，且离所述保持架、所述扭矩传递球和所述内座圈中的至少一个大约1.95mm。
19.根据权利要求15所述的恒速接头，其特征在于，所述密封构件的至少一部分定位成与所述保持架直接相邻并且离所述保持架、所述扭矩传递球和所述内座圈中的至少一个大约1.5mm至大约2.0mm。
20.根据权利要求16所述的恒速接头，其特征在于，所述柔性构件接合包括大约15°的运行角和大约26°的全悬挂颠簸接合角和安装角中的至少一个。
21.根据权利要求16所述的恒速接头，其特征在于，所述刚性构件包括角度挡块，并且其中，所述角度挡块防止所述扭矩传递球过度接合。
22.根据权利要求16所述的恒速接头，其特征在于，所述刚性构件为下列中的至少一种:向外成角度，向内成角度，和既向内成角度也向外成角度，其中，所述柔性构件直接附连到所述向内成角度和所述向外的过渡点并且还直接附连到所述向外成角度的部分。
【文档编号】F16D3/00GK103814227SQ201180073649
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2011年9月23日 优先权日:2011年9月23日
【发明者】R.L.卡塞尔, M.J.米勒, S.小德安杰罗, H.沃姆斯贝赫尔 申请人:Gkn 动力传动系统北美有限公司