同步万向节的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种同步万向节(Gleichlaufgelenk，有时称为等速万向节)，包括:带有在内周缘处的滚珠滚道(Kugellaufbahn)的万向节外部件；带有在外周缘处的滚珠滚道的万向节内部件，其中在万向节外部件处的滚珠滚道和在万向节内部件处的滚珠滚道相应形成滚珠滚道对；对于每个滚珠滚道对分别一个滚珠；和护圈(Kifig，有时称为保持架)，其布置在万向节外部件和万向节内部件之间并且具有窗口，在该窗口中容纳滚珠。
【背景技术】
[0002]所谓的球笼式万向节(Rzeppagelenk，有时称为尔泽泊万向节)_例如以UF/RF的结构形式-常常作为车轮侧的同步固定万向节使用在机动车的前桥半轴(Vorderachsseitenwelle)处，该球笼式万向节的滚珠滚道在包含相应的万向节构件中间轴线的径向平面中伸延。在万向节弯曲的(beugen，有时称为屈曲)情况下滚珠通过护圈控制到半角平面中，该半角平面在万向节外部件和万向节内部件的在万向节弯曲的情况下彼此成角度的中间轴线之间展开。在弯曲角小的情况下滚珠的在此出现的轴向力指向到相同的方向中并且由护圈吸收。在此护圈不仅在万向节外部件的弯曲的(gekrUmmt)壁区段处而且在万向节内部件的弯曲的壁区段处引导。因此滚珠的轴向力推压护圈抵靠其在万向节外部件和万向节内部件处的引导轨道。取决于待传递的转矩能够在此出现几百牛顿的支承力。这些力作用于在护圈和两个万向节构件之间的径向上与万向节外部件和万向节内部件的弯曲轴线远离地间隔的接触表面，由此在万向节弯曲的情况下出现相应高的摩擦力矩。通过在万向节转动时产生的摩擦功率限制万向节的效率。此外摩擦导致不期望的发热。护圈与万向节外部件和万向节内部件的双重配合此外需要极高的制造精度。
[0003]已知的用于改善效率的方式在于所谓的反向轨道万向节(Gegenbahngelenk)，在其中通过在周向方向上相继的滚珠滚道对处的交替的张角在滚珠处产生彼此相反指向的轴向力，该轴向力相互平衡。由此在理想情况下护圈向外是没有轴向力的，即滚珠的作用于该护圈的轴向力彼此相互抵消。例如在文件DE102004018777A1中说明了这种万向节。
[0004]滚珠的轴向力的平衡还能够在所谓的VL-万向节的情况下得到，在VL-万向节中在万向节外部件处和在万向节内部件处的彼此相对而置的滚珠滚道彼此交叉。这样的万向节尤其由文件 DE102004062843A1、DE10353608A1、DE3818730A1 以及 DE3102871A1 已知。然而不同于反向轨道万向节在此不涉及固定万向节(Festgelenk)，而涉及不带有确定的弯曲中心的移位万向节(Verschiebegelenk)，其允许轴向平衡。
[0005]通过轴向地固定护圈能够取得带有交叉的滚珠滚道的固定万向节。就此而言，文件TO01/61203A2说明了不仅在万向节外部件处而且在万向节内部件处通过球形的接触表面引导护圈，然而由此增加了在万向节中的摩擦。
【发明内容】
[0006]本发明的任务在于，创造一种新的、适合于转向的车桥的同步万向节类型，该同步万向节类型以高效率和低摩擦损耗出众、可利用少量的加工费用制造并且使低重量成为可會K。
[0007]本任务通过根据专利权利要求1的同步万向节解决。根据本发明的同步万向节包括带有在内周缘处的滚珠滚道的万向节外部件；带有在外周缘处的滚珠滚道的万向节内部件，其中在万向节外部件处的滚珠滚道和在万向节内部件处的滚珠滚道相应形成滚珠滚道对；对于每个滚珠滚道对分别一个滚珠；以及护圈，其布置在万向节外部件和万向节内部件之间并且具有窗口，在该窗口中容纳滚珠。在此存在有第一组滚珠滚道对，其滚珠滚道是弯曲的并且在包含相应的万向节构件的中间轴线的径向平面中伸延，以及第二组滚珠滚道对，其滚珠滚道相应笔直地伸延并且彼此交叉。此外护圈在两个万向节构件中的一个处松动地引导并且与另一个万向节构件间隔开。
[0008]根据本发明的万向节相对【背景技术】具有大量优点。
[0009]由此例如不再需要精确地加工护圈内部面和护圈外部面。同样地适用于万向节外部件的内周缘面和万向节内部件的外周缘面，其与护圈内部面和护圈外部面相对而置。
[0010]此外能够利用相对来说适当的精度要求制造滚珠滚道。
[0011]此外滚珠的作用到护圈的力能够彼此相对平衡。控制作用很大程度主要通过第二组的滚珠滚道对的滚珠提供，反之第一组的滚珠的控制作用很小或甚至为零。护圈的负荷由此能够保持得很小。由此护圈能够实施成相对来说纤细的，这再次使万向节的结构类型的重量节约和紧凑成为可能。
[0012]由于护圈在任何情况下在万向节构件中的仅仅一个处松动地引导，摩擦面和摩擦功率相对传统的万向节明显地减小。由此改善万向节效率。此外出于这些原因能够特别简单地且成本适宜地制造护圈。
[0013]此外在需要时万向节的一定的轴向的可移位性是可行的。
[0014]本发明的有利的设计方案为另外的专利权利要求的对象。
[0015]万向节能够例如实施成带有限定的轴向间隙，该轴向间隙通过固定的内部的止动部限制。在此轴向的移位行程能够通过固定的止动部限制到2_，以便万向节能够作为车轮侧的固定万向节使用。为了最佳的功能轴向间隙处在0.02mm至Imm的范围中。
[0016]根据本发明的另外的有利的设计方案，护圈的轴向长度比护圈外直径的0.45倍小。由此获得特别轻量的护圈以及万向节的轴向特别紧凑的结构类型。
[0017]第一组滚珠滚道对的弯曲的滚珠滚道在原则上能够以传统的方式如从开头提及的类型的球笼式万向节已知的那样制造。在这样的万向节的情况下通过滚珠滚道的曲率中点的轴向的偏移和/或通过护圈引导的轴向的偏移发生将护圈控制到半角平面中，然而这相应关联了万向节的内部的摩擦的增加。当前如上文已经阐述的那样放弃狭窄的护圈引导并且因此放弃护圈引导的轴向的偏移作为控制可行性。然而在一定的范围中容许滚珠滚道的曲率中点的轴向的偏移。然而在高效率方面有利的是，第一组的滚珠滚道对的弯曲的滚珠滚道的曲率中点具有轴向的偏移，该偏移小于第一组的滚珠滚道的滚动圆直径的1/30或甚至为O。这使进一步的效率改善成为可能，尤其因为通过第二组的滚珠滚道对为护圈提供为了避免卡住所必要的控制功能。
[0018]根据本发明的另一有利的设计方案，第一组的滚珠滚道对的弯曲的滚珠滚道弯曲成圆弧状，由此能够特别简单地制造该滚珠滚道。
[0019]此外第一组的滚珠滚道对的弯曲的滚珠滚道的走向可具有相对于伸展的万向节的中间轴线垂直的对称平面，其中对称平面能够远离万向节中点直到1.5mm以用于补偿轴向的间隙。优选地能够选取该间距大于0.05_。
[0020]根据本发明的另一有利的设计方案，第一和第二组的滚珠滚道布置成在周向方向上交替。这有利于均匀的力传递。
[0021]此外第二组的滚珠滚道能够在周向方向上交替地向左和向右倾斜，由此在护圈处得到良好的力平衡。
[0022]在此第二组的滚珠滚道的倾斜角优选地处在8°至16°的范围中。
[0023]根据本发明的另一有利的设计方案，与第二组的滚珠滚道对相比，第一组的滚珠滚道对具有更大的滚动圆直径。这一方面使所有滚道的更均匀的面压力成为可能。另一方面护圈能够实施成径向上更纤细，因为能够为第一和第二组的滚珠最佳地规划滚珠在护圈窗口中沿着护圈接触表面的径向的行程。由此得到滚珠在万向节内部件的滚道中的更大的包容(Umschlingung，有时称为接触)。这两个效果均提高了万向节的使用寿命。
[0024]最大的弯曲角能够利用上文阐述的同步万向节达到大于40°，以便该同步万向节例如作为车轮侧的固定万向节可在转向的车桥处使用。
【附图说明】
[0025]下文根据在附图中示出的实施例进一步阐述本发明。这些附图:
在图1中示出了根据本发明的同步万向节的实施例的纵剖面视图，
在图2中在相对图1旋转45°的截面平面中示出了同步万向节的另外的纵剖面视图， 在图3中示出了在万向节外部件的敞开的侧边的方向上的视图，
在图4中在示意性的图示中示出了万向节外部件的内周缘的展开(Abwicklung)，
在图5中在示意性的图示中示出了万向节内部件的外周缘的展开，
在图6中示出了不包括滚珠的万向节的分解图，
在图7中示出了对于在护圈和万向节内部件之间的轴向的行程限制的细节视图，并且在图8中示出了在护圈和万向节外部件之间的轴向的行程限制。
【具体实施方式】
[0026]实施例示出了同步万向节1，其带有两个万向节构件，即万向节外部件2和万向节内部件3。
[0027]万向节内部件3布置在构造成铃铛状的万向节外部件2中并且具有内齿部以用于联接轴或类似物。
[0028]在万向节外部件2的内周缘4处以及在万向节内部件3的外周缘5处分别构造有大量的例如八个或十六个滚珠滚道7和8，这些滚珠滚道相应成对地彼此相对而置。在万向节外部件2处的滚珠滚道7和在万向节内部件3处的滚珠滚道8相应形成滚珠滚道对。在每个滚珠滚道对中相应容纳滚珠9。
[0029]此外在万向节外部件2和万向节内部件3之间布置有护圈10，该护圈在其周缘处具有大量窗口 11。在这些窗口 11中分别布置有滚珠9，该滚珠保持在滚珠滚道对中，以便在万向节外部件2和万向节内部件3之间传递转矩。
[0030]同步万向节I具有两组不同的滚珠滚道对。
[0031 ] 第一组滚珠滚道对通过弯曲的滚珠滚道7.1和8.1形成，这些滚珠滚道分别在包含相应的万向节构件的中间轴线A的径向平面中伸延，如这在图1中示出的那样。
[0032]如在图1和图2中示出的那样，弯曲的滚珠滚道7.1和8.1构造成圆弧状，其中圆弧形状的些许偏差也是可行的，即滚珠滚道7.1和8.1也能够构造成近似圆弧状。
[0033]此外第一组的滚珠滚道对的弯曲的滚珠滚道7.1和8.1的伸延具有相对于伸展的万向节的中间轴线A垂直的对称平面X。该对称平面X远离万向节中点M优选地最大为第一组的滚珠滚道对的滚动圆直径roCl的1/50。
[0034]对称平面X与万向节中点M的间距最大为1.5mm。
[0035]弯曲的滚珠滚道7.1和8.1的曲率中点M7和M8在示出的实施例中与万向节中点M重合。在曲率中点M7和M8之间的轴向的偏移因此为零。在这种情况下第一组的滚珠滚道对不将控制功能施加到护圈10上。
[0036]然而在曲率中点M7和M8之间能够容许些许的轴向的偏