等速万向节的制作方法

[0001]
本发明涉及一种用于传递转矩的等速万向节，其具有：带有外部的球轨道的万向节外部件；带有内部的球轨道的万向节内部件；传递转矩的球，所述球在成对的外部的球轨道和内部的球轨道中被引导；和球保持架(或球笼，即kugelkaefig)，该球保持架在分布在周缘处的窗孔中接纳球并且将其保持在共同的平面中。等速万向节实现在角运动的情况下在万向节外部件与万向节内部件之间的转矩传递。


背景技术：

[0002]
原则上，等速万向节以固定万向节和移动万向节的形式进行区分。在等速固定万向节中，基本上在万向节外部件与万向节内部件之间仅设置可角运动性，也就是说除了通常的公差以外不设置有轴向运动。与此相对地，等速移动万向节除了角运动以外也实现在万向节外部件与万向节内部件之间的轴向移动运动。
[0003]
由de 10 2012 102 678 a1已知一种呈固定万向节形式的等速万向节。在等速万向节的每个角度位置中，张嘴角包夹在相切于球处的外切线与内切线之间。轨道对设计成使得在小的弯曲角范围内在至少一个万向节弯曲角中张嘴角为零，而在较大的弯曲角范围内，朝着万向节外部件的开口侧运动的球的开口侧的张嘴角和在同一万向节弯曲角下朝着万向节外部件的接头侧运动的球的接头侧的张嘴角不等于零并且沿同一轴向方向打开。
[0004]
由ep 0 802 341 a1已知一种呈带有八个传递转矩的球的固定万向节形式的等速万向节。相应包括外部的球轨道和内部的球轨道的轨道对朝着万向节的开口侧打开。在一种实施形式中，球轨道在长度上具有统一的半径。在另一种实施形式中，球轨道由半径和与该半径联接的直线组成；这种等速万向节也被称为无底切的万向节(uf万向节)。
[0005]
由us 2010 190 558 a1已知一种呈固定万向节形式的等速转动万向节。在一种实施形式中设置成，万向节外部件的球轨道包括带有不同的中心的两个圆弧区段和位于所述圆弧区段之间的直线区段。直线区段相切地联接到两个圆弧区段处。圆弧区段设计成使得在万向节角度偏转时，对于朝着开口侧方向游移的球的张嘴角和对于朝着方向万向节底部游移的球的张嘴角沿相反的轴向方向打开。
[0006]
由us 8 267 802 b2已知一种等速固定万向节，在该等速固定万向节中，外部的球轨道和内部的球轨道的中心相对于球状面中心错开。轴向错位(f)相对于滚动圆半径(pcr)的比率处于0.045与0.065之间。此外，已知一种带有弯曲的轨道区段和直线的轨道区段的等速固定万向节，所述弯曲的轨道区段和直线的轨道区段在万向节中间平面中过渡到彼此中。此外，已知一种等速固定万向节，该等速固定万向节带有在整个轨道长度上统一弯曲的轨道区段。
[0007]
在等速万向节的设计中，要满足各种部分相矛盾的要求。由此，一个重要的目标是，在运行时共同作用的万向节构件的反作用力尽可能低，以便使功率损失最小化或者说使万向节的效率最大化。同时，等速万向节应在所有在运行时出现的角度位置中可靠地且尽可能无磨损地工作。


技术实现要素：

[0008]
因此，本发明的目的在于提出一种等速万向节，该等速万向节即使在小的弯曲角下也实现可靠的保持架控制并且在该等速万向节中，在处于接触的万向节部件之间仅出现小的反作用力，从而摩擦损耗相应地小。
[0009]
为了解决，提出一种等速万向节，其包括：万向节外部件，所述万向节外部件带有纵向轴线和外部的球轨道，其中，万向节外部件具有接头侧和开口侧；万向节内部件，所述万向节内部件带有纵向轴线和内部的球轨道，其中，外部的球轨道和内部的球轨道相应地彼此形成轨道对；在每个轨道对中的传递转矩的球；球保持架，该球保持架布置在万向节外部件与万向节内部件之间并且具有分布在周缘处的保持架窗孔，保持架窗孔相应接纳传递转矩的球中的至少一个传递转矩的球，其中，所述球由球保持架在万向节内部件和万向节外部件的纵向轴线同轴地取向的情况下定义万向节中间平面(em)，其中，所述两个纵向轴线(l12,l13)在弯曲角(β)不等于零度的情况下展开万向节弯曲平面(eb)；其中，在万向节弯曲平面(eb)中观察，在等速万向节的每个角度位置中，在外切线(t)与内切线(t')之间形成张嘴角(δ)，所述外切线在外部的球轨道与球之间的外部的接触点中施加到外部的球轨道处，所述内切线在内部的球轨道与球之间的内部的接触点中施加到内部的球轨道处；其中，球的中心在沿着外部的球轨道和内部的球轨道运动时相应定义中心线(a,a')；其中，所述轨道对中的至少一个轨道对包括中央的第一弯曲角范围和联接第一弯曲角范围的第二弯曲角范围，该第一弯曲角范围带有与万向节中间平面(em)相差至多正负十五度的弯曲角(β)(β = 0
ºꢀ±ꢀ
15
º
)，该第二弯曲角范围带有在数值上大于十五度的弯曲角(β)(β =
ꢀ±
15
º
)；其中，在弯曲角为零度(β = 0
º
)时，张嘴角(δ)大于零度(δ > 0
º
)，并且其中，张嘴角(δ)至少在中央的第一弯曲角范围的一个子范围内增加至少两度，并且张嘴角(δ)对于所有在中央的弯曲角范围内的弯曲角(β)小于十二度(δ < 12
º
)。
[0010]
该等速万向节的优点是，即使在与万向节中间平面相差至多十五度的小的弯曲角的情况下也确保球保持架的可靠的保持架控制。由于相对小的张嘴角(δ)，在处于接触的万向节部件之间仅出现小的反作用力，从而摩擦损耗相应地小。
[0011]
在等速万向节在角度偏转的情况下旋转时，传递转矩的球沿着球轨道游移。在此，在万向节弯曲平面中观察，朝着万向节外部件的开口侧运动的球被引导到万向节外部件的开口侧的轨道区段中以及到万向节内部件的接头侧的轨道区段中。在万向节弯曲平面中观察，朝着万向节外部件的接头侧运动的球被引导到万向节外部件的接头侧的轨道区段中以及万向节内部件的开口侧的轨道区段中。
[0012]
张嘴角在与在外部的球轨道和内部的球轨道中被引导的球的接触区域中相应地定义在相切于外部的球轨道处的外切线与相切于内部的球轨道处的内切线之间。在此，张嘴角涉及万向节弯曲平面，该万向节弯曲平面由万向节外部件的纵向轴线和万向节内部件的纵向轴线展开，或者涉及处于万向节弯曲平面中的轨道对连同接纳在所述轨道对中的球。球与球轨道之间的接触区域在此可：直接处于万向节弯曲平面中，例如在圆形的轨道横截面的情况下，该圆形的轨道横截面的横截面半径相应于球的半径；或者处于相对于万向节弯曲平面平行地错开的平面中，该平面通过球与球轨道之间的球接触线展开，例如在球轨道的横截面不同于圆形形状的情况下。在后一种情况下，观察包夹张嘴角的施加到相应的球轨道处的切线在万向节弯曲平面中的投影。
[0013]
所述至少一个球轨道设计成使得张嘴角(δ)在万向节伸直(β = 0
º
)的情况下大于零度(δ > 0
º
)、尤其是大于一度(δ > 1
º
)。优选地，张嘴角(δ)在万向节伸直(β = 0
º
)的情况下小于八度(δ < 8
º
)、尤其是小于六度(δ < 6
º
)。由于在万向节伸直的情况下相对小的张嘴角，在球轨道与球之间沿着球轨道作用的轴向力是小的。
[0014]
从万向节的伸直位置或万向节中间平面出发，张嘴角基本上随着万向节角度偏转变大而增加。在此，所述至少一个轨道对设计成使得张嘴角(δ)在第一弯曲角范围内增加至少两度。所述至少一个轨道对具有联接中央的弯曲角范围的第二弯曲角范围。第二弯曲角范围包括如下弯曲角(β)，所述弯曲角在数值上大于15
º
，也就是说，所述弯曲角小于负15
º
或大于正15
º
(β = 0
º±
15
º
)。尤其是设置成，至少一个张嘴角(δ)在第二弯曲角范围内大于中央的弯曲角范围的最大张嘴角。
[0015]
等速万向节中，轨道对中的至少一个轨道对具有带有在万向节伸直的情况下大于零度的张嘴角和在中央的弯曲角范围中增加至少2
º
的张嘴角的根据本发明的形状。以此一并包括：两个或两个以上轨道对也具有所提及的设计方案，其中，球或轨道对的数量优选是偶数，并且带有所提及的设计方案的两个轨道对相应地彼此径向相对而置。就此而言，不言而喻的是-只要在本公开的范围内提到至少一个、一个或所述轨道对-相应描述的特征也可参考一个、多个或所有轨道对。
[0016]
所述至少一个球轨道至少在中央的弯曲角范围中设计成使得在开口侧的球轨道区段中的张嘴角和在接头侧的球轨道区段中的张嘴角沿同一轴向方向指向。沿同一轴向方向指向的张嘴角表示：在万向节弯曲平面中由外部的球轨道和内部的球轨道作用到朝着接头侧方向游移的球上的所产生的力具有轴向力分量，该轴向力分量和作用到朝着开口侧方向游移的球上的所产生的轴向力分量沿同一轴向方向指向。通过该设计方案实现：球保持架至少被近似地控制到平分角度的平面上。如果存在的话，其余轨道对也具有如下张嘴部，所述张嘴部优选和根据本发明的轨道对的张嘴部沿同一轴向方向指向。优选地，所有轨道对设计成使得所有球的张嘴角δ在万向节角度偏转的情况下相应地在万向节弯曲平面中观察沿同一轴向方向打开。这优选也适用于联接中央的弯曲角范围的第二弯曲角范围。此外，为了有利的制造而优选设置成，所有外部的球轨道彼此相同地设计，并且所有内部的球轨道彼此相同地设计。
[0017]
轨道对或传递转矩的球的数量可在考虑到对等速万向节的特定要求的情况下任意选择。在机动车的传动系中通常使用带有六个或八个球的等速万向节，其中，同样也可考虑任意其他数量、也可考虑奇数。在示例性的带有八个轨道对和八个球的万向节中，张嘴角(δ)在中央的弯曲角范围中优选小于等于六度(δ ≤ 6
º
)并且在第二弯曲角范围中相应地大于六度(δ > 6
º
)。在带有六个轨道对和六个球的示例性的万向节中，张嘴角(δ)在中央的弯曲角范围中优选小于等于十二度(δ ≤ 12
º
)并且在第二弯曲角范围中相应地大于十二度(δ > 12
º
)。张嘴角(δ)在中央的弯曲角范围内的增加量对于6-球-万向节可尤其是至少四度(例如δ15
–
δ0 > 4
º
)。
[0018]
根据一种优选的设计方案，球保持架具有球状的外面和球状的内面，所述球状的外面用于相对于万向节外部件的内部的面引导球保持架，所述球状的内面用于相对于万向节内部件的外部的面引导球保持架。在球状的外面的中心与球状的内面的中心之间可设置有轴向错位(偏移)。通过该措施实现在等速万向节角度偏转时良好的保持架控制。但也可
行的是，球状的内面的中心和球状的外面的中心处于一个平面中。在球保持架的外部的球状的外面与万向节外部件的球状的内部的面之间和/或在球保持架的球状的内面与万向节内部件的球状的外部的面之间优选设置有径向间隙。
[0019]
在万向节弯曲平面中观察，球的中心在沿着外部的球轨道和内部的球轨道运动时定义中心线(a,a')。在此，根据一种优选的设计方案设置成，中心线(a,a')在其长度上具有带有不同的曲率的至少两个轨道区段。带有不同的曲率的所述至少两个轨道区段可处在外部的球轨道与内部的球轨道的中央的区段内和/或处开口侧的区段内和/或接头侧的区段内。也可行的是，中心线(a,a')在万向节外部件的接头侧的轨道区段和开口侧的轨道区段中的至少一个轨道区段内具有带有不同曲率的至少两个子区段。
[0020]
优选地，中心线(a,a')在第一弯曲角范围内具有至少一个曲率改变。就此而言，曲率改变应理解为在数学意义下中心线的斜率的任何改变，如例如从带有较大半径的圆弧改变到带有较小半径的圆弧或改变到直线。不言而喻的是，中心线也可以是较高阶的曲线，其中，曲率改变在此同样表示斜率沿着较高阶的曲线的改变。
[0021]
根据一种可行的实施形式，外部的球轨道设计成使得外部的中心线(a)在中央的弯曲角范围中通过围绕外部的中央区段中心(mz)的外部的圆弧形成，其中，外部的中央区段中心(mz)相对于万向节中心(m)沿第一轴向方向具有轴向间距(偏移)，并且内部的球轨道设计成使得内部的中心线(a')在中央的弯曲角范围中通过围绕内部的中央区段中心(mz)的内部的圆弧形成，其中，内部的中央区段中心(mz')相对于万向节中心(m)沿第二轴向方向具有轴向间距(偏移)。
[0022]
在万向节外部件的接头侧的轨道区段中，外部的球轨道可尤其设计成使得中心线(a)在径向上在通过参考半径(rr)定义的圆弧区段(cr)之外伸延。参考半径(rr)可定义成使得该参考半径从参考半径中心(mr)延伸至中心线(a)与万向节中间平面(em)的中间平面交点，其中，参考半径中心(mr)相对于万向节中间平面(em)朝着万向节外部件的开口侧方向错开。优选地，参考半径(rr)小于接头侧的轨道区段的曲率。
[0023]
万向节内部件的在开口侧联接中央的区段的轨道区段设计成相应于万向节外部件的接头侧的轨道区段。也就是说，万向节内部件的开口侧的轨道区段设计成使得该轨道区段的相关的中心轨道与万向节外部件的接头侧的轨道区段的中心轨道关于平分角度的平面是镜像对称的。这适用于各轨道对中的每个轨道对。
[0024]
在等速万向节的装入状态下，可设置有用于密封万向节空间的折叠波纹管。折叠波纹管可在带有预紧力的情况下装配。
[0025]
在本公开的范围内，作为轨道角β/2理解成围绕万向节中心m到传递转矩的球之一的球中心处的半径与万向节中间平面em包夹的角。在此，轨道角β/2在万向节的任何角度位置中通常为万向节弯曲角β的一半，也就是说例如至多15
º
的轨道角β/2相应于30
º
的万向节弯曲角。
[0026]
等速万向节基于球保持架相对于万向节外部件的球状的内面或万向节内部件的球状的外面的引导而设计成固定万向节的形式，该固定万向节仅在万向节外部件与万向节内部件之间的轴向间隙的范围内允许移动运动。
附图说明
[0027]
下面借助附图阐释优选的实施例。其中：图1a)以纵截面图示出处于伸直的位置中的第一实施形式中的根据本发明的等速万向节；图1b)示出在弯曲角发生5
º
的角度偏转时的图1a)中的万向节；图1c)示出在弯曲角发生10
º
的角度偏转时的图1a)中的万向节；图1d)示出在弯曲角发生15
º
的角度偏转时的图1a)中的万向节；图1e)以纵截面图示出图1a)中的万向节的万向节外部件；以及图2以纵截面图示出经变型的第二实施形式中的根据本发明的等速万向节的万向节外部件。
具体实施方式
[0028]
下面首先鉴于其共同点共同地描述图1a)至1e)以及图2。示出根据本发明的等速转动万向节11。等速万向节11包括万向节外部件12、万向节内部件13、传递转矩的球14、以及球保持架15。球保持架15具有球状的外面16和球状的保持架内面17，该外面在万向节外部件12中被引导，该保持架内面在万向节内部件13上被引导。球14在球保持架15中的分布在周缘处的保持架窗孔18中保持在万向节中间平面em中。在万向节外部件12处标明纵向轴线l12，在万向节内部件13处标明纵向轴线l13。纵向轴线l12,l13与万向节中间平面em的交点形成万向节中心m。
[0029]
在球保持架15的球状的内面17与万向节内部件13的球状的外面之间以及在球保持架15的球状的外面16与万向节外部件12的球状的内面之间相应设置有间隙。
[0030]
万向节外部件12具有底部19以及开口20，接头栓部24与该底部连接。万向节内部件13具有开口，用于传递转矩的传动轴25的栓部抗转扭地插入到所述开口中。底部19的位置以下表示“朝着接头侧”的轴向方向，开口20的位置以下表示“朝着开口侧”的轴向方向。这些术语也关于万向节内部件13进行使用，其中，保持不考虑轴25到万向节内部件13处的实际联接。不言而喻的是，替代底部，万向节外部件也可朝着接头侧敞开地设计，如其例如在盘式万向节中就是这种情况。
[0031]
在万向节外部件12中形成等速万向节11的外部的球轨道22，并且在万向节内部件13中形成等速万向节11的内部的球轨道23。各一个外部的球轨道22和内部的球轨道23彼此相对而置并且彼此共同地形成一轨道对，传递转矩的球14相应在轨道对中被引导。彼此相对而置的外部的球轨道和内部的球轨道22,23可处于围绕相应的纵向轴线l12,l13的径向平面中。各径向平面相应具有彼此相同的角度间隔。但也可考虑的是，沿周向方向相邻的两个轨道对相应地在彼此平行的平面中伸延，所述平面平行于纵向轴线l12,l13。该设计方案也被称为“孪生球”万向节。在万向节角度偏转时，也就是说在万向节内部件13相对于万向节外部件12进行角运动时，球14从万向节中间平面em中至少大致被引导到位于万向节外部件12的纵向轴线l12与万向节内部件13的纵向轴线l13之间的平分角度的平面中。“至少大致”表示：通过球14的球中心展开的平面处于与平分角度的平面相差
±
10%的角度范围内，并且尤其可相应于该平分角度的平面。
[0032]
外部的球轨道22的形状(其至少在很大程度上相应于内部的球轨道的形状)尤其
是可在图1e中看到。球14与万向节外部件12中的外部的球轨道22接触并且与万向节内部件13中的内部的球轨道23接触。在此，球14在与外部的球轨道22的接触区域中在纵截面中形成外部的接触线k并且在与内部的球轨道23的接触区域中形成内部的接触线k'。球14示出为在球轨道22,23的轨道基部中进行接触，该接触不一定必需存在。如此，外部的接触线和内部的接触线k,k'如所示那样可处于轨道基部中，也就是说处于包含纵向轴线l12,l13的径向平面中，或处于平行于纵向轴线的平面中。在沿着外部的球轨道和内部的球轨道22,23运动时，球14的中心相应定义中心线a,a'。中心线a,a'平行于相应的接触线k,k'伸延。为了描述球轨道22,23可参考轨道基部中的接触线k,k'或者参考中线a,a'，所述中线通过在万向节进行角运动时球中心的总和定义。在此，球中线a表示球14a的球中心沿着万向节外部件12中的外部的球轨道22的线，而a'表示万向节内部件13中相关的内部的球轨道23的球中线。
[0033]
下面详细探讨根据本发明的等速万向节的特点、尤其是球轨道22,23的设计方案。当前就根据本发明的等速万向节或球轨道的设计方案而言下列定义是适用的：切线角α定义如下角，所述角包夹在相切于任意轨道点中万向节外部件12或万向节内部件13的中心线a,a'或接触线k,k'处的切线t与万向节外部件或万向节内部件的纵向轴线l12,l13之间。
[0034]
万向节弯曲角β定义如下角，该角包夹在万向节外部件12的纵向轴线l12与万向节内部件13的纵向轴线l13之间。万向节弯曲角β在万向节伸直的情况下为零。
[0035]
轨道角β/2定义如下角，围绕万向节中心m到球中心处的半径与万向节中间平面em包夹该角。在此，轨道角β/2在万向节的任何角度位置中始终为万向节弯曲角β的一半。
[0036]
张嘴角δ定义如下角，该角由在与第一球轨道22和第二球轨道23进行接触的接触点中相切于球14的各切线t,t'包夹。在此，在本公开内容中，系统学是这样的，使得张嘴角(该张嘴角在技术上可行的弯曲角范围上可具有不同的大小)一般用δ来表示；所选择的具体的弯曲角可利用相应的弯曲角以及关于球位置的说明来补充(例如δ0表示在弯曲角为零时的张嘴角，或δ15o表示在开口侧的球处在弯曲角为15
º
时的张嘴角)。
[0037]
中心平面em通过在万向节伸直的情况下传递转矩的球14的球中心来定义。
[0038]
针对万向节外部件12的球中心线a、或针对万向节内部件13的球中心线a'的参考半径rr围绕参考半径中心mr通过相应的中心线a,a'与万向节中间平面em的中间平面交点定义。在此，参考半径中心mr与万向节中间平面em错开如下轴向错位，所述轴向错位等于滚动圆半径与轨道角β/2的正弦的乘积。
[0039]
针对中心线a,a'的参考半径rr定义参考圆弧cr。
[0040]
图1a)至1d)示出在不同的角度位置中的等速万向节，图1a)在万向节外部件12和万向节内部件13同轴取向的情况下，也就是说弯曲角β = 0
º
，图1b)在弯曲角为5
º
的情况下，图1c)在弯曲角为10
º
的情况下，以及图1d)在弯曲角为15
º
的情况下。在图1e)中，示出万向节外部件12连同其中心线a和接触线k，所述中心线和接触线彼此等距地伸延。等速万向节11当前包括一定数量的六个球14或六个轨道对22,23，其中，不言而喻的是，可考虑其他数量。万向节外部件12的中心线a从开口侧出发朝着接头侧方向以所给出的顺序具有开口侧的区段ao(该开口侧的区段从万向节外部件12的开口侧朝着接头侧方向延伸)、连续地联接开口侧的区段ao的中央的区段az和连续地联接该中央的区段az的接头侧的区段aa。
[0041]
相应地，万向节内部件13(该万向节内部件未单独示出)的中心线a'从开口侧出发朝着接头侧方向以所给出的顺序具有开口侧的区段ao'、连续地联接开口侧的区段的中央的区段az'和连续地联接该中央的区段的接头侧的区段aa'。
[0042]
外部的球轨道22的中央的轨道区段22z和内部的球轨道23的中央的轨道区段23z处于与万向节中间平面em相差
±
15
º
的万向节弯曲角范围βz内并且包含该万向节中间平面。在图1a)中可看到的是，在弯曲角β为零度时相切于外部的接触线k处的外部的中央的接触线切线t和施加到内部的接触线k'处的内部的中央的接触线切线t'彼此包夹不等于零度的张嘴角δo。优选地，张嘴角δo在万向节伸直的情况下为至少1
º
和/或最大8
º
。当前，球轨道设计成使得张嘴角δo在万向节伸直的情况下约为6
º
。由于在万向节伸直的情况下相对小的张嘴角δo，仅小的轴向力从球轨道22,23作用到球14上，这对于万向节产生减小摩擦的效果。
[0043]
此外，在图1b)至1e)中可看到(这些图示出在弯曲角β为5
º
，10
º
和15
º
时的等速万向节11)，外部的球轨道和内部的球轨道22,23设计成使得在万向节弯曲平面中不仅在从万向节中间平面em出发朝着开口侧方向游移的球14o处(上半图)，而且在从万向节中间平面em出发朝着接头侧方向游移的球14a处(下半图)产生如下张嘴角δ，所述张嘴角沿同一轴向方向打开。也就是说，通过张嘴角δ从球轨道22,23朝着球14起作用的所产生的轴向力因而作用在同一轴向方向上。
[0044]
张嘴角δ相应由施加到与相应的球14接触的外部的接触线k处的外部的接触线切线t和施加到所述球14的内部的接触线k'处的内部的接触线切线t'包夹。中央的弯曲角范围当前如此定义，即，该中央的弯曲角范围包括与万向节中间平面em相差至多正负十五度的弯曲角(β = 0
ºꢀ±ꢀ
15
º
)，也就是说包括-15
º
至+15
º
的弯曲角范围βz(-15
ºꢀ
< βz < 15
º
)。联接该中央的弯曲角范围的第二弯曲角范围包括如下弯曲角β，该弯曲角在数值上大于十五度，也就是说包括大于15
º
的弯曲角β，以及小于-15
º
的这种弯曲角(β <
ꢀ-
15
º
或β > 15
º
)。
[0045]
对于5
º
的弯曲角β，在于万向节弯曲平面中朝着开口侧方向游移的球14o处在外切线t5o与内切线t5o'之间形成第一张嘴角δ5o，该张嘴角在当前实施形式中尤其是约为2
º
，而在于万向节弯曲平面中朝着接头侧方向游移的球14a在外切线t5a与内切线t5a'之间存在第二张嘴角δ5a，该第二张嘴角尤其是约为8
º
。
[0046]
在更大的10
º
的弯曲角β的情况下，开口侧的和接头侧的球14o,14a处的张嘴角δ10o,δ10a在当前实施形式中相应大于在弯曲角为5
º
情况下的张嘴角。在此，在开口侧的球14o处的张嘴角δ10o尤其是约6.5
º
，而在接头侧的球14a处的张嘴角δ10a尤其是约10
º
。
[0047]
在再次更大的15
º
的弯曲角β的情况下，开口侧的和接头侧的球14o,14a处的张嘴角δ15o,δ15a在当前实施形式中相应大于在弯曲角为10
º
情况下的张嘴角。在此，在开口侧的球14o处的张嘴角δ15o尤其是约11
º
，而在接头侧的球14a处的张嘴角δ15a尤其是约10.5
º
。
[0048]
不言而喻的是，所提及的张嘴角δ对于所提及的弯曲角β是示例性的并且取决于所选择的轨道形状。总体上设置成，张嘴角δ至少在中央的弯曲角范围βz的子范围内增加至少两度(δ15
–
δ0 > 2
º
)，并且张嘴角δ对于在中央的弯曲角范围βz内的所有弯曲角β小于十二度(δ < 12
º
)。
[0049]
所提及的张嘴角δ与已知的固定万向节相比是相对低的，这引起在彼此运动的构件之间较小的摩擦损耗。球轨道优选设计成使得在开口侧游移的球14a和在接头侧游移的球14a的张嘴角δ至少近似一样大。但开口侧的和接头侧的张角彼此的一定的大小方面的偏差是允许的，例如在至多
±
10%范围内的偏差是允许的。
[0050]
当在中央的弯曲角范围之外进一步发生角度偏转时，也就是说当弯曲角在数值上大于15
º
时，张嘴角δ继续增加。在角度偏转30
º
的情况下，在开口侧的球14o处的张嘴角可例如处于30
º
与40
º
之间，而在接头侧的球14a处的张嘴角例如可在15
º
与30
º
之间，但不局限于此。理论上可考虑的是，到开口侧的和接头侧的球14处的张嘴角δ在大于40
º
的较大的万向节弯曲角β情况下也沿相反的轴向方向指向。但在任何情况下球轨道设计成使得到开口侧的和接头侧的球14处的张嘴角δ在万向节弯曲至少直至至少30
º
的弯曲角β的情况下沿同一轴向方向打开。通过这种措施实现良好的保持架控制，尤其即使在弯曲角β大的情况下也实现良好的保持架控制。
[0051]
在图1e)中示出万向节外部件12的外部的球轨道22的轨道形状的进一步的细节。绘出参考半径rr，该参考半径的半径中心mr相对于万向节中心m在轴向和径向上错开并且该参考半径的端部通过中心线a与万向节中间平面em的交点定义。各个轨道区段22o,22z,22a或各个中心线区段ao,az,aa的特征在于其不同的曲率或半径。
[0052]
当前的等速万向节的球轨道22,23总共具有两个曲率改变，但不局限于此。曲率改变就此而言应理解为在数学意义下所述中心线的斜率的任何改变。
[0053]
第一曲率改变点pzo形成在开口侧的轨道区段22o与中央的轨道区段22z之间。曲率改变点pzo相对于万向节中间平面em朝着开口侧错开。伸延通过万向节中心m和曲率改变点pzo的线与万向节中间平面em包夹如下角，该角可例如小于5
º
、尤其小于4
º
。开口侧的轨道区段22o当前通过直线形成，但不局限于此。直线大致平行于纵向轴线l12伸延或与所述纵向轴线包夹小的角；同样可考虑的是开口侧的轨道区段通过圆弧或更高阶曲线形成的设计方案。
[0054]
联接开口侧的轨道区段的中央的轨道区段22z通过带有围绕圆中心mz的半径rz的圆弧形成，但不局限于此。圆中心mz相对于万向节中心m在轴向上朝着开口侧方向错开并且在径向上朝着球轨道方向错开。圆中心mz相对于中心m的径向错位大于轴向错位。围绕点mz的圆弧定义在两个曲率改变点pzo与paz之间的中央的中心线区段az。曲率改变点paz相对于万向节中间平面em朝着接头侧错开。伸延通过万向节中心m和曲率改变点paz的线与万向节中间平面em包夹如下角，该角可例如小于10
º
、尤其是小于8
º
。
[0055]
联接中央的轨道区段22z的接头侧的轨道区段22a通过带有围绕圆中心ma的半径ra的圆弧形成。可看到的是，接头侧的轨道区段22a的半径ra大于中央的轨道区段22z的半径rz。接头侧的轨道区段22a的圆中心ma当前处于纵向轴线l12上并且相对于万向节中心m在轴向上朝着开口侧方向错开，其中，也可考虑带有圆中心ma的径向错位的其他设计方案。
[0056]
中央的半径rz定义如下参考半径rr，该参考半径带有围绕中心mz(mr)的参考圆弧。在此，当前在几何结构上得到：中心线a在开口侧的轨道区段ao中在径向上处于参考半径rr的参考圆弧之外。这如上所述对于当前的万向节外部件12的球轨道通过朝着开口侧方向的直线的球轨道实现。在中央的轨道区段22z中(该中央的轨道区段在点pzo与点paz之间延伸)，中心线区段az与参考半径rr重合。接头侧的轨道区段22a(该接头侧的轨道区段从过
渡点paz起朝着接头侧方向延伸)，以其相应的中心线区段az再次在径向上处于参考半径rr的参考圆弧之外。但不言而喻的是，在此也可考虑其他轨道形状，例如，中心线a朝着接头侧方向在径向上在通过参考半径rr定义的参考圆弧内伸延或在该参考圆弧上伸延。
[0057]
根据本发明的等速万向节11的万向节内部件13(未单独示出)具有球中心线a'，该球中心线与万向节外部件12的球中心线a互补地设计。也就是说，万向节内部件13的球中心线a'与万向节外部件12的球中心线a关于万向节中间平面em或关于在万向节外部件12的纵向轴线l12与万向节内部件13的纵向轴线l13之间的平分角度的平面镜像对称。为了避免重复，就此而言，在万向节内部件13的球中心线a'的轨道走向方面参考结合万向节外部件12的球轨道的描述所做出的实施方案。
[0058]
图2示出变型的第二实施形式中的根据本发明的等速万向节的万向节外部件12。该第二实施形式在最大程度上相应于根据图1的实施形式，就此而言参考对根据图1的实施形式的描述。在此，相同的或有所变化的细节设有和图1中一样的附图标记。
[0059]
与上述实施形式的区别在于，过渡点pzo当前处于万向节中间平面em中。由此，得到如下开口侧的轨道区段22o，该开口侧的轨道区段略微打开，也就是说直线中心线区段aa与纵向轴线l12包夹小的角、例如小于5
º
的角，该角朝着开口侧方向打开。过渡点paz比在上述实施形式中相对于万向节中间平面em错开更远。在此，在当前的实施形式中设置成，伸延通过万向节中心m和曲率改变点paz的线与万向节中间平面em包夹例如大于10
º
且小于15
º
的角，而不局限于此。未单独示出的万向节内部件与万向节外部件12互补地设计。其余细节根据意义相应于上述实施形式。
[0060]
对于所示出的两种实施形式适用的是，在弯曲角β为零度(β = 0
º
)时，张嘴角δ大于零度(δ > 0
º
)，此外张嘴角δ至少在
±
15
º
的弯曲角范围βz内增加至少两度(δ15'
–
δ0 > 2
º
)，并且张嘴角δ对于所有在中央的弯曲角范围内的弯曲角β小于十二度(δ < 12
º
)。以这种方式，即使在与万向节中间平面em相差至多十五度的小的弯曲角β的情况下也确保球保持架15的可靠的保持架控制。由于相对小的张嘴角δ，在处于接触的万向节部件之间仅出现小的反作用力，从而摩擦损耗相应地小。
[0061]
附图标记列表：11
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等速万向节12
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万向节外部件13
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万向节内部件14
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球15
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球保持架16
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外部的球面17
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内部的球面18
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窗孔19
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接头侧20
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开口侧22
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外部的球轨道22a,z,o
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轨道区段23
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内部的球轨道
24
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栓部25
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驱动轴a,a'
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中心线aa,az,ao
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中心线cr
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参考圆弧eb
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万向节弯曲平面em
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万向节中间平面k
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接触线l
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纵向轴线paz
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过渡点pzo
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曲率改变点r,ra,rz
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半径rr
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参考半径m
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万向节中心ma,mz,mo
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中心t,t'
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切线β
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万向节弯曲角δ
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张嘴角