恒定速度接头组件和将轴固定到该组件的方法
【专利说明】恒定速度接头组件和将轴固定到该组件的方法
[0001]本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2011/001065，国际申请日为2011年6月10日，进入中国国家阶段的申请号为201180035287.6，名称为“恒定速度接头组件和将轴固定到该组件的方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及恒定速度接头组件和将轴固定到该组件的方法。
【背景技术】
[0003]恒定速度接头允许旋转轴以可变角度、恒定旋转速度传递动力，而不会明显增加摩擦或游隙。现有技术中有许多这些接头的设计，但是它们都具有相同的缺陷。
[0004]更具体地，现有技术的接头通常为盘形结构，该盘形结构通过螺栓连接到凸缘，或者具有离开接头的背部的延伸部，以用于进行线焊接、激光焊接或磁弧焊接。现有技术设计的较薄特性使得它们不能够提供足够的焊接表面，诸如驱动轴管的管能够利用搭接接头直接连接到该焊接表面上，或者不需要额外结构而直接连接到该焊接表面上。
[0005]现有技术的设计通常还利用弹性体防护罩，以防止粉尘、污垢和水分进入接头。然而，现有技术的防护罩从接头表面延伸，或者防护罩能够安装到表面，这使得它们暴露于许多不同的环境和条件，在这些环境和条件中它们可能容易损坏。因此，对于接头设计而言有利的是，具有保护防护罩不损坏的方式。
[0006]另外，众所周知的是，车辆制造者试图消除车辆中任何可能的多余重量，降低用于车辆部分的成本，增加性能，并且提供美学上合意的设计。因此，其将进一步有利于减轻接头的重量。通过减少或消除将接头连接到管或其它结构所需的硬件(例如螺栓和凸缘)，可以减轻重量。可以理解，通过减少或消除连接硬件，能够节省成本，并且接头具有较清洁的外观。
【发明内容】
[0007]本发明的一个实施例涉及恒定速度接头组件。该组件可以具有轴，该轴具有外表面，其中该外表面的至少一部分具有基本上恒定的外径。设有外座圈，该外座圈具有内表面，该内表面具有第一部分和直接抵靠第一部分的第二部分。第一部分可以限定多个凹槽，并且第二部分可以与轴的外径平行。
[0008]本发明的另一个实施例涉及将轴固定到恒定速度接头组件的方法。该方法可以包括以下步骤:提供如上所述的且还具有外表面的外座圈。该方法还可以包括以下步骤:将外座圈定位在轴的中空端部部分中。感应器可以相对于外座圈和管沿轴向定位，然后感应器被通电以将外座圈和管磁脉冲焊接在一起。
【附图说明】
[0009]参考附图，通过以下详细说明，本发明的上述和其它优点对本领域技术人员而言将变得显而易见，其中:
[0010]图1为本发明的接头组件的侧向剖视图；
[0011]图2为本发明的另一个接头组件的局部透视图；
[0012]图3为沿着图2的线3-3的侧向剖视图；
[0013]图4为固定轴和接头组件的方法中的初始步骤的示意性侧视图；以及
[0014]图5为图4之后的步骤的示意性侧视图。
【具体实施方式】
[0015]应当理解，除了明确地做出相反表示的地方外，本发明可以呈现各种可选的取向和步骤顺序。还应当理解，附图中所示的以及以下说明中所述的特定装置和方法是所附权利要求中限定的本发明概念的简单示例性实施例。从而，涉及所公开实施例的特定尺寸、方向或其它物理特性不被看作是限制性的，除非权利要求明确地以其它方式进行了声明。
[0016]现在转到图1，其示出了恒定速度接头组件10的一个实施例。图1仅仅是为了进行示意性的说明；其它恒定速度接头可以用于本发明而没有限制，这些恒定速度接头包括双效补偿接头、N+N接头、球笼式接头、滑动接头(plunging)、三角接头、无底切接头、横向凹槽接头和外斯接头。
[0017]组件10包括轴12 (例如短轴)、内座圈14、外座圈16、保持架18和滚珠20。在一个实施例中，该组件10还可以包括防护罩包壳插入件22、防护罩24和防尘盖26。该组件还可以包括驱动轴28，如下所述。
[0018]轴12设置有第一端部30、第一端部部分32、第二端部34、第二端部部分36和本体部分38，该本体部分38位于第一端部和第二端部30、34之间。第一端部30可以具有倒圆的或斜切的角部40，或者该角部40可以具有九十度的角度。
[0019]第一端部部分32限定了轴12的基本上恒定的外径42。第二端部部分36可以具有扩张区段44，该扩张区段44与本体部分38以一体的方式形成。一个或多个周向凹槽46可以位于第一端部部分32或第二端部部分36中，或者可以位于这两者中。否则，端部部分32、36具有基本上恒定的外径。
[0020]扩张区段44具有外表面48，管(未示出)可以连接到该外表面48上或者可以与该外表面48连接。管可以机械地连接到扩张区段44的外表面48，和/或通过焊接、摩擦配合、卷边、粘接或上述方式的组合而连接到扩张区段44的外表面48。
[0021]内座圈14设置有内表面50、外表面52、第一端部54和第二端部56。内座圈14的内表面50固定到轴12的第一端部部分32。通常，内座圈14的第一端部54与轴12的第一端部30沿轴向错开。
[0022]内座圈14的外表面52设置有多个沿轴向间隔开的凹槽58。凹槽58优选地从内座圈14的第一端部54延伸到内座圈4的第二端部56。内座圈14的外表面52具有曲线形状。
[0023]优选地，内表面50、夕卜表面52、端部54、56和凹槽58彼此形成为一体。
[0024]保持架18设置有第一端部60、第二端部62、内表面64和外表面66。多个孔口 68位于保持架18中，并且它们从内表面64延伸到外表面66。
[0025]保持架18的第一端部60示出为与轴12的第一端部30沿轴向对准。另外，保持架18的第一端部60沿轴向延伸超过内座圈14的第一端部54。保持架18的第二端部62沿轴向延伸超过内座圈14的第二端部56。保持架18的内表面64和外表面66可以是曲线的。
[0026]优选地，端部60、62与表面64、66中各个彼此形成为一体。
[0027]外座圈具有内表面70、外表面72、第一端部74、第二端部76、第一本体部分78和第二本体部分80。优选地，上述部分中各个彼此形成为一体。外座圈70具有由内表面70和外表面72形成的整体圆柱形形状。
[0028]外座圈16的第一端部74与保持架18的第一端部60和轴12的第一端部30稍稍沿轴向错开。第一本体部分78从第一端部74沿轴向向内延伸到座圈16中。第一本体部分78处的内表面70包括多个凹槽82并且可以是曲线的。凹槽82的数量与内座圈14上的凹槽58的数量相等。
[0029]第二本体部分80的内表面70具有基本上恒定的直径部分84。这样，其从第一本体部分78形成圆柱形延伸部或防护罩包壳86。在一个实施例中，当组件10处于图1所示的取向时，内表面70的基本上恒定的直径部分84优选地与轴12的直径部42平行。在组件10的任何取向中，内表面70的基本上恒定的直径部分84优选地与驱动轴28平行。
[0030]保持架18的每个孔口 68中可以定位有一个滚珠20。每个滚珠20优选地沿着外座圈16的一个凹槽82和内座圈14的一个凹槽58旋转和移动。
[0031]上述结构允许轴12相对于外座圈16运动。从而，在一个实施例中，轴12的纵向轴线90可以与外座圈16的纵向轴线92对准。在这个实施例中，接头组件10为零铰接角度取向。外座圈16可以相对于轴12成角度地定位，或者反之亦然。然而，在另一个实施例(未示出)中，两个轴线90、92可以相对于彼此成角度。在未示出的本领域技术人员众所周知的实施例中，接头组件10将具有铰接角度。
[0032]外座圈16的内表面70限定了内部空隙94，至少轴12的第一端部部分32、内座圈14、保持架18和滚珠20设置在该内部空隙94中。
[0033]外座圈16的第二端部76相对于第二本体部分80的内表面70可以形成九十度的角度。除了九十度之外的其它角度也是允许的。
[0034]外座圈16的外表面72具有从基本上恒定的直径部分84沿径向向外定位的部分。在外表面72的上述部分中设有凹陷部98。至少一个台阶部100直接定位在凹陷部98旁边，与第二端部76相邻，并且从第二端部沿径向向外延伸。在所示的实施例中，设有两个台阶部100，但是任意数量的台阶部都是允许的。
[0035]外座圈16的外表面72也具有基本上恒定的外径部分102，该外径部分102从多个凹槽82沿径向向外定位。恒定的外径部分102可以从凹陷部98延伸到第一端部74，或者如图1所示，在该恒定的外径部分102中可以设有用于防尘盖26和密封件106的凹部104。
[0036]优选地，凹部104的尺寸形成为使得防尘盖26的外表面108提供整体平面表面，该整体平面表面在外座圈16的端部处用于外座圈16的外表面72的坐靠。密封件106可以为例如O形环，并且可以位于凹部104内，以将外座圈16与防尘盖26密封。或者，液体密封剂可以施加到第一端部74，以将防尘盖26固定到该第一端部74。当使用密封剂时，可以省略O形环。
[0037]防尘盖26可以从外座圈16的外表面72延伸，越过滚珠20，越过保持架18，越过内座圈14并且越过轴的第一端部30，以便提供粉尘、碎片、水分和类似物基本上不能渗透的屏障。
[0038]防护罩包壳插入件22的第一腿部110可以沿着外座圈16的内表面70的基本上恒定的直径部分84定位。第一腿部110可以通过机械紧固件、焊接、粘接剂和/或摩擦接合而固定到外座圈16的恒定的直径部分84。密封件114可以位于外座圈16和防护罩包壳22之间。