等速联接器及其控制系统的制作方法

专利名称：等速联接器及其控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及轴之间的联接器，在特定形式下涉及万向接头，尤其涉及具有或者寻求达到相同的瞬时输入轴和输出轴角速度的联接器。
背景技术：
至少从工业革命开始，耦合两个成一定角度运转的旋转轴的问题就摆在工程师们面前。直到今天，人们仍旧主要使用最初由卡登在16世纪开发出来的“万向节”，尽管其具有固有的缺点，并且在几乎每个后轮驱动车辆中都能找到这种“万向节”。
简单万向节设计中存在的固有缺陷是，在输入轴与输出轴之间除了180度之外的任何角度中，输出轴的角速度相对输入轴的角速度按照正弦波动。
通常，例如在后轮驱动车辆的动力传动系统中，采用了两个万向节，将输入和输出轴联接至中间轴。通过保持输入和输出轴之间的平行对准并使接头元件的朝向匹配，对于输入和输出轴可以保持相同的角速度，目前将波动限制在中间轴。
但是，由于输入和输出轴角速度和中间轴角速度的变化而产生的波动应力需要被吸收在两个万向节中。而且在许多应用特别是在公路车辆中，由于振动、机械应力和动力传递损耗的产生，不可能在输入和输出轴之间保持严格的几何关系。
解决保持输入和输出轴对准问题的特别方法被称为“双重万向节”，通常被称为等速接头，其由连接至短的中间轴的两个万向节和定心装置构成的组件，所述定心装置约束两个万向节，使其相互保持固定的几何关系，从而使输入和输出轴与中间轴形成相同的角度。这种设置的主要缺点在于，任何轴向和径向负载向所述定心装置的传递导致磨损加速和摩擦损耗。
许多其他联接器也被开发出来，以获得轴之间的等速角速度传递。一般地，全部上述联接器方式都是对于真等速联接器的近似解决方式，或者以滑动部件的高磨损摩擦损耗为代价获得几何的近似。
本发明的目的是解决或改善上述缺点中的至少一个，或者至少提供有益的替代方式。

发明内容
因此，在本发明一个范围较宽的形式中，提供了一种等速联接器，其中用于输入和输出轴之间的角速度相同瞬时传递的条件由控制机构保持，所述联接器包括(a)输入轴旋转轴线(b)输出轴旋转轴线(c)控制机构。
所述控制机构适于约束所述联接器的至少部分，从而获得等速特性。
在本发明另一个范围较宽的形式中，提供了一种等速联接器，其中输入轴与输出轴之间的角度受到控制，从而改变斜板凸轮液压移动装置的体积特性。
在本发明另一个范围较宽的形式中，提供了一种双重等速联接器，其中用于输入和输出轴线之间的角速度相同瞬时传递的条件由控制机构保持，所述联接器包括(a)输入轴线(b)输出轴线(c)输入端轭(d)输出端轭(e)控制机构在本发明另一个范围较宽的形式中，提供了一种等速接头，具有通过万向节机构旋转地连接至输出轴的输入轴；所述接头包括机械控制装置，该控制装置相对所述输入轴线和所述输出轴线约束所述万向节，从而在使用中在所述输入轴与所述输出轴之间的预定角度范围上保持等速特性。
在本发明另一个范围较宽的形式中，提供了一种等速接头，其加入控制机构，所述控制机构以相对被限定为所述输入轴线和所述输出轴线的交点的几何中心的球面几何学为基础。
在本发明另一个范围较宽的形式中，提供了一种用于等速接头的定心装置；所述定心装置具有相对于球面三角形结构而限定的接头，从而约束所述结构的至少部分在相对所述输入轴线和所述输出轴线的交点限定的同动力平面(homokinetic plane)上。
在本发明另一个范围较宽的形式中，提供了一种相对等速接头的第二输出轴约束第一输入轴以获得大体上的等速状态的方法；所述方法包括利用控制装置，所述控制装置以一个或多个轴线为中心并围绕所述轴线枢轴转动，所述一个或多个轴线穿过定义为输入轴和输出轴轴线交点的联接器中心。


下面将结合

本发明的实施例，其中图1是根据第一优选实施例的输入和输出轴成一直线的完全装配的等速联接器的透视图；图2是输入和输出轴具有角位移的图1中联接器的透视图；图3是为了清楚而除去某些部件的图1中联接器的透视图；图4是说明了控制机构原理的图2中联接器的透视图；图5是图1中联接器的全部控制机构的透视图；图6是根据第二优选实施例的控制机构的正交视图；图7是根据第三优选实施例的连接机构的正交视图；图8是根据第四实施例的装配的等速联接器的透视图；图9是中心管除去的图8中联接器的透视图；图10是图9中联接器的部件的透视图；图11是根据第五实施例能够作为液压马达的联接器装置的透视图；图12是图11中联接器的侧视图；图13是组成图11中联接器的主要部件的透视图；
图14.1至14.20包括第六至第十实施例的各个视图；图15.1至15.4包括第十一实施例的各个视图；图16.1至16.14包括第十二至第十五实施例的各个视图；图17.1至17.9包括第十六实施例的视图；图18.1至18.13包括第十七实施例的视图；图19.1包括第十八实施例的透视图；图20.1至20.9包括第十九实施例的视图；图21.1至21.5包括第二十实施例的视图；图22.1至22.7包括第二十一实施例的视图；和图23是支持上述实施例的某些共有特征的一般讨论的同动力平面和相关轴的图形说明。
具体实施例方式
下面将对本发明的大量的各个实施例进行描述。实施例中许多涉及具有输入轴的系统，所述输入轴机械地连接至输出轴，方式是转矩能够从输入轴传递至输出轴，同时保持大体上地“等速”特性。在特殊的形式中，尽管在输入和输出轴之间的角度中存在变化，也寻求保持等速特性。
在本说明书中，“等速”特性指这样一种特性，其中通过轴的全程旋转使输入轴的瞬时角速度与输出轴的瞬时角速度相等。可以理解，等速特性是一个实际目标，基于包括组件中的机械和结构变化在内的参数，各个实施例会在更高或更低的程度上达到这个特性。
在输入和输出轴之间的角度允许变化的条件下，在本说明书中这种接头被定义为万向等速接头。
概括地，输入和输出轴之间的等速特性是通过使用控制系统获得的，在本说明书的实施例中，所述控制系统采用机械形式实施，并且在不同实施例中被定义为控制轭、控制机构、连杆机构、约束装置、插入连接件、定心机构和定心装置。
在实施例中，输入和输出轴的轴线的交点被定义为联接器中心或几何中心，并且，在某些实例下，其指两个轴的轴线的“接触点”。
所述联接器中心或几何中心很重要，因为在大量实施例中，这个点变成等速接头的公共点，所述控制系统的所有枢轴形成部分的旋转轴线(以及根据定义的输入和输出轴的轴线)经过所述公共点。
并且，在大量实施例中，万向节机构可以被确定为联接器的形成部分，并且尤其包括受所述控制系统控制的部分，从而带来等速特性。在本说明书中，万向节通常包括内部大体圆形轭，所述内部大体圆形轭位于外部大体圆形轭内并能够相对所述外部大体圆形轭枢轴地旋转。所述万向节机构的轭进而枢轴连接至各个输入和输出轴。所述万向节的运动至少部分地由所述控制机构约束，从而使所述输入和输出轴的相关运动具有等速特性，所述控制机构通常采用控制轭的形式。
相对于联接器中心或者几何中心以及联接器的“同动力平面”的施加等速特性的约束状态将在大多数实施例中说明。
请参看图23，在本说明书中，同动力平面是位于指示等速联接器305的输入轴线303与输出轴线304之间的角度302的平分线上的平面300。更明确地，同动力平面300被定义为相对由输入轴线303和输出轴线304所限定的平面垂直。在图23的特定实例下，输入轴线303和输出轴线304位于页面中，而同动力平面300将与所述页面垂直。
在特定形式中，所述控制系统最好参考补角306限定，所述补角306在此实例下被定义为通过联接器或几何中心307的输出轴线304与输入轴线303的延长线之间的角度。从数学上而言，补角306是180°减去输入轴与输出轴之间的角度302。
补角平分线308是补角306的平分线并经过中心307，并且根据定义，与同动力平面300成直角并与平分线301成直角。补角平分线308在图23中标号为CC并且与参照第一实施例描述的图4中的轴线C对应。
本发明许多实施例的独特特性是，控制机构形式的控制系统在全部运转模式中以轴线308为中心并围绕该轴对称地运转。在特别的实施例中，术语“球面三角形”和“球面几何学”在用于控制系统309的连接和轴线中使用，它们都围绕通过中心307的轴线旋转。
在特定形式中，提供等速特性(或该处的任意近似值)的整个控制系统可以使用围绕这些轴线后旋的接头实施，例如滚球轴承或滚柱轴承等，其采用不需要承重滑动面的轴承面。
1、第一实施例下面将参照图1至图5说明等速联接器的第一实施例。
请参看图1和图2，其显示了等速联接器10，其中输入轴11耦合至输出轴12。输入轴11刚性连接至输入轴凸台13。输出轴12刚性连接至设有轴颈15的输出轴轭14。
输出轴轭14通过外部轭轴颈18中的枢轴17和轴承(未示出)枢轴连接至外部轭16。
输入轴凸台13能够围绕通过内部轭轴颈20定位的轴19枢轴旋转。
控制轭21通过控制轭轴颈24中的轴23、外部轭轴颈25中的轴承(未示出)和内部轭轴颈26可枢轴旋转地连接至外部轭16和内部轭22。由控制轭21以及外部轭16和内部轭22的轴颈限定的轴线Y-Y是联接器10的主轴。
如图1和图2所示，所有枢轴轴线以及输入轴轴线27和输出轴轴线28在联接器中心28相交。
如图3所示，内部轭22和外部轭16为了清楚起见而被除去，以显示包括第一剪刀臂31和第一剪刀连杆32和33的第一剪刀机构30。在图3中也可以看到输入轴外伸部34和输入轴控制销35。输入轴控制销35的轴线与联接器中心29相交并位于由输入轴轴线27和输入轴凸台轴线36限定的平面中。
请参看图4，其中输入轴11为了清楚起见而被除去，下面将说明剪刀控制机构30的第一半部分的几何特性。
输出轴14设有输出轴控制销37。控制销37的轴线A位于由输出轴轴线28和通过输出轴轭轴颈15中心的轴线X-X限定的平面内，并与联接器中心29相交。
控制轭枢轴销38刚性地连接在控制轭21的中心，从而其轴线C与联接器中心29相交。第一剪刀臂31围绕控制轭枢轴销38枢轴旋转并在其外部末端设有枢轴39，其轴线也与联接器中心29相交。第一剪刀连杆32和33枢轴连接至第一剪刀臂31的枢轴39。第一剪刀连杆32的外端枢轴连接至输入轴控制销35(请参看图3)并且第一剪刀连杆33枢轴连接至输出轴控制销37。
因为第一剪刀控制机构30的全部旋转轴线与联接器中心29相交，很显然输入轴控制销35离开由输出轴轴线28和轴线X-X限定的平面的旋转位移将导致控制轭21围绕轴线X-X的旋转。如果枢轴39离开控制轭枢轴销38和连杆32、33的枢轴中心的中心间距离相等，因而断定控制轭21的角位移将是输入轴控制销35的角位移的一半。
只要轴线A、B和C被限制位于通过联接器中心29的同一平面内，所述角度比率都适用。如图5所示，所述控制剪刀机构实际上包括保证满足此条件的双重对称剪刀臂和连杆。所述结构可以被认为位于一系列同心球体上，从而剪刀臂和连杆的标称枢轴交叉点位于球面三角形的顶点，从而在所述剪刀机构由于来自两个控制销的输入而再改变方向时使所述三角形中的相关角度保持相等。
为了清楚起见，下面的实施例只涉及一半的双重剪刀控制机构，但是可以理解，所述运动是由全部机构控制的。
请参看图3和图4，假设输出轴12的轴线28保持在如图所示的方向，即位于通过X-X的水平面中。如果现在输入轴11向下旋转，只围绕轴线X-X，即输入轴11的轴线27继续位于与通过输出轴12的轴线和轴线Y-Y的平面相同的垂直平面中，则在其与第一剪刀连杆32的枢轴连接的轴线B的末端将在以联接器中心29为中心的球体半径B上向上遵循一个路径。该路径是球体半径B的小圆并位于与通过输入轴11和输出轴12的轴线的垂直平面平行的垂直平面中。连杆32的这个位移促使第一剪刀臂31围绕固定在控制轭21上的控制轭枢轴销38旋转。但是剪刀臂31受到其与连杆33和输出轴控制销37的连接的约束。如果由轴线X-X和旋转轴B限定的平面与通过X-X的水平面之间的角度是α，则剪刀臂31和连杆32、33将以α/2旋转轴线C进入通过X-X的平面。现在输入轴轴线27与水平面之间的角度也是α，从而可以断定轴线Y-Y平分输入轴轴线27与输出轴轴线28之间的角度(180-α)。
显然，轴线Y-Y现在位于平分输入轴轴线27与输出轴轴线28之间的钝角的平面中，并垂直于由轴线27和28限定的平面。该平面是所谓的同动力平面(homo-kinetic plane)，并且轴线Y-Y可以被定义为联接器的对称轴。
可以看出，在联接器10的物理约束下，对于输入轴11与输出轴12之间的任何相关角度，轴线Y-Y满足对于轴线27和28的这种关系，即其位于所述同动力平面中。
这样就满足对于等速联接器的理论条件，其要求输入和输出轴轴线在某点接触并且两个轴之间的接触点位于同动力平面中的对称轴线上。
显然，元件在所述联接器中的任何相关运动都是旋转的并通过滚柱轴承实现。从而极大地消除了由于摩擦产生的转矩损耗。
2、第二实施例在第二个优选实施例中，前述剪刀控制机构将替换为齿轮机构40，如图6所示。
请参看图3、4和6，安装了主臂41的中心45和太阳齿轮44以围绕控制轭枢轴销38旋转。连接臂42和43分别设有啮合扇形齿轮48和49，并在他们的外端设有枢轴中心46和47。连接臂42和43在轴50和51上可枢轴旋转地安装在主臂41上。
控制机构40的全部旋转和枢轴转动轴线沿联接器10的几何中心29放射(参看图4)。连接臂42和43具有相同的长度并与主臂41对向相等的角度。因此枢轴中心46和47以及太阳齿轮44的中心被约束位于以几何中心29为中心的球体的大圆弧上，并且齿轮44的中心将通常位于所述大圆弧的中点，不管所述圆弧长度的任何变化。
在装配时，控制机构的枢轴46连接至输入轴控制销35，并且枢轴47连接至输出轴控制销37。
可以看出，输入轴11与输出轴12之间角度的任何变化将导致连接臂42和43的位移。例如，假设连接臂43的枢轴中心保持静止。在枢轴中心46中由输入轴控制销35引起的任何位移将在齿轮44的中心引起所述位移的一半。因此通过控制轭枢轴销38的轴线将连续平分输入轴11与输出轴12之间的余角并保持在由轴11和12的轴线确定的平面内。因而可以得出结论，轴线Y-Y将被限制位于前面定义的同动力平面中3、第三实施例在参照图7的第三实施例中，提供了一种连杆系统60，其取代了图1和图2中的联接器10的内部轭26和外部轭27。轴61在其外端刚性地连接至连杆件62和63，连杆件62和63的每一个在其外端具有凸台64和65。凸台64和65分别携带控制凸耳66和67。连杆系统60还设有连杆臂68和69，连杆臂68和69的每一个设有分别枢轴连接至控制凸耳66和67的末端70和71。连杆臂68和69具有外部末端70并设有输出轴轭凸耳74和75。
连杆件62和63以及连杆臂68和69位于以轴61的轴线与轴线Y-Y的交点80为中心的球壳内，并且连杆系统60的全部旋转轴线在轴线交点80相交。
在装配时轴线交点80与图1所示联接器10的几何中心29一致。
在本实施例中，图1所示输入轴11的输入轴凸台13围绕图7所示连接系统60旋转，并且输出轴轭14的输出轴颈15连接至耳轴74和75。控制轭21的控制轭轴颈24连接至耳轴74和75。
如以前所述，控制轭轴线Y-Y通过使用上述剪刀控制机构或者齿轮控制机构受限保持在同动力平面中。
在本实施例中轴线Y-Y和轴设置在优选角度45度的优势是，如此产生的空间使上述各种旋转元件和所述控制机构具有更大的运动自由。
4、第四实施例在图7所示的第四优选实施例中，提供了一种包括输入轴111和输出轴112的双等速联接器100。输入轴111和输出轴112的每一个都分别设有轭113和114，其中轴111和112枢轴连接至轴线X-X和X’-X’。轭113和114又枢轴连接至连接管115，每个轭113和114能够分别围绕轴线Y-Y和Y’-Y’旋转。
如图8和9所示，输入轴111和输出轴112具有相同的构造，每个都分别设有轴外伸部116和117，每个轴外伸部分别具有控制销118和119。控制销118和119的轴线每个都位于由轴111和112的轴线和轴旋转轴线X-X和X’-X’所限定的平面内，并且与这些轴线的交点相交。
位于连接管115(在图8和9中为了清楚而移除)的中心的是分别包括上部传送块121和下部传送块122的控制组件120。块121和122围绕控制块铰轴129铰接在一起，铰轴129位于连接管115的中心轴Z-Z上。铰轴129通过连接在连接管115内壁上的支点(为了清楚而移除)而支撑。
如图8所示，在联接器100的输入轴末端的全部旋转轴线都沿轴线X-X和Y-Y的交点放射；类似地，在联接器100的输出轴末端的全部旋转轴线都沿轴线X’-X’和Y’-Y’的交点放射。
输入轴111围绕其旋转轴线X-X和Y-Y在联接器的物理约束内的任何旋转将导致控制轴118移动连接的连杆125和126，进而导致传送块121和122围绕铰轴129旋转。在控制组件120的输出末端的相应连杆也被促使复制在输入端产生的位移，将所述位移传递至连接的控制轴119，从而导致输出轴112围绕其轴线X’-X’和Y’-Y’进行相应的旋转。
输入轴111和112的输入轴的角位移关于与由轴111和112的轴线限定并通过控制组件120的中心的平面垂直的平面对称。同样地，所述平面位于轴111和112的轴线的交点，平分它们之间的角度并包含对称轴线。因此所述平面是同动力平面并且满足了输入和输出轴等速的条件。
并且，本实施例中的联接器的部件之间的所有相对运动都是旋转的并且通过滚柱轴承实现，极大地消除了由于摩擦产生的转矩损失。
5、第五实施例现在对第五实施例进行说明，第五实施例提供了一种等速联接器，其中输入和输出轴之间的角度通过可变控制机构保持在某个要求值，从而改变斜板凸轮运转的液压泵和电机的体积排量。在本优选应用中，循环泵或电机元件结合在联接器结构中。
在本第五优选实施例中，等速联接器适于并入可变斜板凸轮液压位移装置。
请参看图11，其示出了具有输入轴211和输出轴212的等速联接器200。对于本领域普通技术人员显而易见的是，本实施例中的术语“输入轴”和“输出轴”可以根据联接器的应用可交换地分配给这些元件中的每一个。
轴211和212中的每一个的轴线在点220相交，点220与图11中的轴线X-X和Y-Y的交点一致；点220定义了所述联接器的几何中心。轴111和112的轴线之间的角度可以通过适当的控制机构在所述联接器的物理约束之内随意不断改变。所述控制结构还适于将控制轭213的角度保持在与轴211和212之间设定的角度固定的关系。这种关系示于图12中，其中如果轴211和212之间的补角是α，则控制轭113的旋转轴线平分角度α。这样轴线Y-Y受限在同动力平面中旋转，满足了等速联接器的条件。
图13说明了包括控制轭213、内部轭214和外部轭215的联接器的不同元件。输入轴211刚性地连接至设有斜板凸轮耳轴217的斜板凸轮216。
在装配时，斜板凸轮耳轴217枢轴地连接在内部轭214的内部轭轴颈218中。内部轭214通过其内部轭耳轴219枢轴连接至外部轭215的外部轭轴颈221。进而外部轭215通过其外部轭耳轴222枢轴安装在输出轴轭224的输出轴轭轴颈223。控制轭213(从其轭端显示)通过控制轭轴颈225连接至内部轭214的延伸的内部轭耳轴219。
联接器200的输出轴212还设有气缸座226。气缸座226设有径向排列的气缸227。每个气缸227接收活塞228，活塞228在其压缩端设有密封229，并在相对端设有球窝230。每个活塞228通过其球窝230连接至连杆232的第一末端231。连杆232的第二末端233连接至斜板凸轮216的球窝234。
在装配时，当输入轴211和输出轴212同轴对准时，斜板凸轮216的正面朝向垂直于输出轴212的轴线进而气缸227的轴线。在这种实例下，输入轴211和输出轴212围绕此公共轴线的旋转将使活塞228固定在气缸227中。当输入轴211和输出轴212之间引入角度α时，通过所述控制机构，对于联接器200的每次旋转在每个气缸227中通过活塞228引起往复的径向位移。
当角度增加α时，在联接器200的旋转内在气缸227中由活塞228的往复运动引起的体积排量增加。
这种结构可能带来的优点是A.现有技术采用分杆式等速接头，等速接头的内部元件保持与气缸座同轴，并且等速接头的外部元件形成斜板凸轮。采用这种构造，所述组件的全部转矩通过等速接头和转矩传递件以比斜板凸轮小的半径传递，从而转矩传递装置承受较高负载。
B.采用本发明的结构，转矩可以通过两种方法传递至斜板凸轮或者从斜板凸轮传递出来，所述两种方法都优于现有技术1.转矩由连接至气缸座的轴传递一在这种情况下，所述转矩传递装置的半径比斜板凸轮大，结果转矩传递装置与现有技术相比承受较低负载。
2.转矩由连接至斜板凸轮的轴传递—在这种情况下，等速接头的转矩传递装置不承受设备的工作转矩，通过联接器传递的惟一负载是转动气缸座必需的转矩。
6、第六实施例参照图14的本实施例提供了一种改进虎克型(Hook’s type)的接头，其中轴线A5由于齿轮和杠杆的系统的运转而持续地位于同动力平面上，所述齿轮和杠杆安装这种方式设置，即通过保持轴线A3与第一起动齿轮轴线之间的倾斜角度与轴线A4与第二起动齿轮轴线之间的倾斜角度相同，第一起动齿轮的转动速度和度数总是与第二起动齿轮的转动速度和度数相同。作为选择，也可以设想只有杠杆的系统，其中所述杠杆执行与上述杠杆类似的功能。
下面将说明几个实现本实施例的优选方法。在每个优选方法中，提供了两个平分的改进虎克型接头，如图14.6所示。可以看出，图14.6所示接头与图14.1所述接头相同，除了图14.1所述十字形件6被省略，并且圆形件7位于轭4从而其可以围绕轴线A4旋转。环形件7和轭4的尺寸使组件可以安装在连接至轭3的环形件5中。图14.6所示部件与本发明的所有优选实施例相同。
图14.7说明了十字形件，其臂中的两个具有比另外两个臂长的相同轴线，从而所述两个较长的臂具有至少等于较大环形件5外直径的组合长度，并且所述两个较短的臂具有小于环形件7外直径的组合长度，从而当装配时，较长的臂在轴线A5连接图14.6所示接头的两个半部分，并且十字形件在环形件7内自由地在轴线A5上旋转。
图14.8是具有四个互相啮合的伞齿轮的图14.7所示十字形件，所述四个互相啮合的伞齿轮其中之一位于所述十字形件的每一个臂上并自由旋转。位于十字形件的较短臂上的两个齿轮具有刚性地连接至它们的杠杆，但是本图中未示出。
图14.9显示了具有刚性地连接的杠杆臂的齿轮之一。所述杠杆臂在其末端具有球形物25。在下面讨论的参数之内，杠杆臂的长度和其沿所述齿轮轴线的偏移都无严格要求。一个这样的齿轮位于十字形件的每个较短臂上，从而杠杆臂在所述十字形件的相对侧向外延伸。连接至齿轮之一的杠杆臂必须对准齿的一半，与其他杠杆臂和齿轮的对准，从而十字形件的两个较长臂的轴线在它们与其他两个齿轮啮合旋转时平分两个杠杆之间的角度。
图14.10显示了具有球形件的轭，所述球形件刚性连接至所述轭内表面的中心，两个轭都连接有这种球形件。
图14.11显示了为杆的连杆件，在任一端的球窝适于在其一端连接至如图14.9所示的杠杆末端上的球状物，并且在其另一端连接至如图14.10所示的轭件中心中的球状物。
在图14.6、图14.7、图14.8、图14.9、图14.10和图14.11中描述并显示的部件被装配，从而十字形件的较长臂延伸穿过环形件5和7红的孔，使所述环形件通过十字形件的较长臂相对彼此定位并自由地围绕轴线A5旋转，并且十字形件也自由地在轴线A5上旋转。在装配后各种部件的位置是，当轴1和2的轴线成一直线时，所述部件部分具有如图14.12和视图轴线A3和A4所示相对位置，并且位于十字形件的较短臂上的齿轮都是同轴的，并且轴线A5垂直于轴线A3、A4、A1和A2的平面。
在图14.12中描述的接头有意地显示出轭3比轭4大，目的是为了说明各个部件之间的关系。连接件13(如图14.11所示)在一端连接至位于杠杆11一端的球形物，并且在另一端连接至固定在轭3的内表面中心上的球形物。类似的连接件14类似地在接头的另一半连接，并且每个连接件的长度和两个杠杆臂11和12的长度如下确定。着重考虑的是，在杠杆臂11的轴线的点和固定至轭3的中心的球状物的中心以及杠杆11末端的球状物的中心所形成的三角形与在接头另外一半类似形成的三角形具有相同的内角；换言之，如此形成的两个三角形在此实施例中除了尺寸外应当相同。
如果杠杆臂的中心线凸出至十字形件(或下面说明的盘形件)的中心，则三角形的内角在接头旋转时总是保持不变。但是，如果杠杆臂的中心线凸出至从十字形件的中心偏移的点，则三角形的内角随着接头的旋转而连续变化。如果杠杆臂的中心线从十字形件的中心偏移，重要的是两个杠杆臂偏移的程度使接头的任意侧都形成相同的三角形。
可以看出，随着上述接头的运转，上述两个三角形的围绕其各自的基座摇摆并且围绕杠杆臂的轴线的所述点摇摆，结果是当轴线A3和A4共轴时，两个杠杆的轴线也与轴线A3和A4共轴，并且只要轴线A3和A4不共轴，杠杆臂和相关齿轮的轴线在它们围绕轴线A5旋转时总是平分轴线A3和A4之间的角度，结果是起动杆11和12以及它们相关的齿轮总是相同地倾斜向轴线A3和A4，结果是随着轭3围绕轴线A3旋转以及轭4围绕轴线A4旋转，与轭围绕其轴线旋转相比，杠杆11和12以及它们相关的齿轮将围绕其轴线以不同的速率方向旋转不同的角度。但是，所述杠杆和相关的齿轮将以相同的速率彼此相反旋转相同的角度，结果是轴线AS将持续位于同动力平面并且所述接头将成为等速接头运转，因为无论所述轴彼此的倾斜角度如何，轴1和2的角速度将总是相同，并且即使在运转过程中所述倾斜角度改变，轴1和2的角速度仍将总是相同。
7、第七实施例在另一个实施例中，图14所示十字形件和四个伞齿轮和相关杠杆由另外的元件替代，所述元件适于将两个啮合齿轮保持在这样一个位置上，当轴1和2的轴线成一直线时，它们各自的轴线垂直于两个齿轮的轴线并且轴线A5垂直于所述两个齿轮的轴线之间的平面并位于该平面中心。杠杆臂刚性地固定在每个齿轮上并且球形物位于每个杠杆臂末端上。请参看图14.13，所述元件适于保持两个齿轮的元件是盘形件，所述盘形件的直径将适于在环形件7中。盘形件具有两个凸耳，用于为环形件5和7定位并提供轴线。盘形件具有穿过它的矩形孔，以允许两个齿轮通过所述盘形件进行啮合。盘形件可以自由地围绕轴线A5旋转。盘形件从每个表面具有两个凸出部分，并且用于每个齿轮的轴线由这些凸出部分保持。图14.14是两个齿轮安装到位的盘形件的侧面正视图。其中之一刚性连接至每个齿轮的杠杆臂被部分地示出。所述盘形件和相关齿轮和杠杆的运转与相对于十字形件和四个伞齿轮详细说明的运转相同并且适用相同的思考。
8、第八实施例图14中所示的另一个实施例是一个杠杆系统，设置用于在上述十字形件的四个臂的每一个上枢轴旋转，其中它们的作用与所塑四个相互啮合齿轮的设置相同。
9、第九实施例图14中所示的另一个实施例如下，所述另一个实施例可以采用十字形件和四个伞齿轮或者盘形件和两个齿轮或者仅仅是杠杆系统。连接至每个轭的内表面中心的球形件被省略，并且每个轭在轭的内侧面上形成有精确的凹槽，从而在装配时位于杠杆臂末端的球状物位于所述凹槽中，因此随着所述接头的运转并且当轴线A3和A4相互之间改变角度时，造成每个杠杆上的球状物经过所述凹槽。如果按照上述方式构建，不能获得上述三角形以保持起动齿轮轴线与轴线A3和A4之间的正确关系，因此必须采用不同的装置来保持齿轮和杠杆的轴线以及它们各自的起动轭的轴线之间的相同倾角。一种方法是采用当轴线A3和A4之间的角度改变时产生的环形件5和7的剪刀作用。采用这种剪刀作用的一种方法是根据情况将杆刚性地固定至十字形件的较长臂之一或者盘形件的凸出物之一，从而它根据情况朝向垂直于十字形件的四个臂的平面或者盘形件的表面，使用了两个杠杆臂，所述杠杆臂其中之一的一端可旋转地固定在每个环形件5和7上，另一端固定在一个元件上，所述元件通过沿所述杆滑动的元件连接两个杠杆臂的另一端，所述杆根据情况固定在十字形件的臂和盘形件上，从而所述杆持续的平分环形件5和7之间的角度。图14.15表示出了这种剪刀机构。
也可以理解，只要不背离本发明，齿轮和杠杆的各种其他结构也能够像此处披露的一样用于保持各种部件之间的所述关系。
业已发现，对于第六至第九实施例，有益的是提供单独的装置，从而在只要轴线A3和A4不共轴时保证十字形件的较短臂平分轴线A3和A4之间的角度，并且在第七实施例中，有益的是提供单独的装置，从而在只要轴线A3和A4不共轴时保证图14.13中所述的元件的平面平分轴线A3和A4之间的角度。在两种实例下，这种定心装置可以像对于第八实施例中所述那样利用元件5和7之间的所述剪刀作用。
10、第十实施例现在参照图14说明一种进一步的、惟一的和新颖的装置，所述装置提供一种约束装置以通过将轴线AS约束在同动力平面上从而促进等速连接。
这种进一步的新颖装置提供描述两个相同球面三角形，每个所述球面三角形位于下述接头的每个半部分中。
对于上述等速万向接头，采用了如图6所示元件，但是在本新的实施例中并参照附图14.16，提供了盘形件15。所述盘形件具有两个销或耳轴16，凸耳16提供环形件5和7之间的连接装置并形成轴线A5。所述盘形件具有通过所述盘中心的孔17。可以看出，当图14.6所示接头的两个半部分使用图14.16所示盘形件装配时，全部轴线A1、A2、A3、A4和A5相交于一点。为了本发明的公开，全部所述轴相交的点被称为“几何中心”。
请参看图14.17，其也提供了一种双端曲柄状元件，所述曲柄状元件在每个末端具有曲柄销18，其中所述曲柄销成角度，从而在装配时每个曲柄销的轴线A6都处于与所述几何中心相交的半径上。
当装配时并参看图14.18，曲柄状元件的轴穿过如图14.16所示的盘形件的孔，从而一个曲柄销位于所述盘形件的任意一侧。
请参看图14.19，该图显示了在接头的两个轭中，销19固定在轭件3的内侧弧或表面上，并且另一个销20同样地固定在轭件4的内侧表面或弧上，从而每个所述销的轴线也位于与所述几何中心相交的半径上。所述销的位置使它们彼此位于所述接头的相同侧，而不是沿对角相对。
请参看图14.20，提供了另一种元件21，其在一端具有孔22，从而元件21可以位于销19上，并具有另一个孔23，从而元件21的另一端可以位于第一销18上，并提供了另外一个类似元件，其一端位于销20上，另一端位于第二销18上。元件21任意一端上的孔之间的长度或者更正确地讲是角度将如下设置。
在装配接头时并且当接头处在轴线A1和A2成一直线并且轴线A3和A4共轴的位置时，曲柄销18的轴线位于轴线A5、A1和A2的平面上，并且销19和20的轴线每一个都位于轴线A3和A4以及A1和A2的平面上。元件21任意一端中的孔之间的角度使本段所述的关系被保持或是正确的。
采用上述新颖的约束装置，可以看出，通过首先是销19的轴线与轴线A1之间、其次是轴线A1与第一曲柄销的轴线之间、第三是第一曲柄销的轴线与销19的轴线之间的大圆弧描述了球面三角形。在接头另一侧上的相关元件之间描述了类似的球面三角形。可以看出，随着接头在轴1和2相互倾斜的任何时候旋转，在旋转的每一点上形成了惟一的球面三角形，并且这个三角形在接头的每个半部分上形成，结果是曲柄状件的轴线首先向轴线A1、其次向轴线A2相等地倾斜，从而盘形件15的平面并因此轴线A5受约束而连续保持在接头的同动力平面上。
11、第十一实施例图15的实施例首先提供了一种如图15.1所述将在下面说明的连杆机构，其次提供了一种下面说明的采用所述连杆机构的等速万向接头。
请参看图15.1，所述连杆机构包括下述元件。元件1和2是类似的元件，每个元件具有形成在每一末端的孔，所述孔的轴线相交于一点。元件3和4也是两个类似的元件并与元件1和2相似，不同之处是元件3和4具有以比元件1和2的直径更大的直径形成在每个末端上的孔。元件1和2通过轴5相互连接。定位销6连接元件1和3，以使元件1和3可以围绕轴线A1相对彼此转动。所述元件按照一种方式装配，使轴5的垂直轴线与轴线A1相交。可以看出，采用这种转配，通过轴5相连的元件1和2将围绕轴线A1一致地旋转，并且类似地，如果元件3和4被相互保持在固定关系，则它们也将围绕轴线A1一致地旋转，从而它们的轴线、轴线A2也将围绕轴线A1旋转，并且轴线A1、A2和轴5的垂直轴线将总是相交于上述连杆机构的所述几何中心。
采用上述连杆机构的一个应用是现在要进行说明的等速万向接头。图15.2说明了一个轴，一端制有孔，使轴能够被穿过所述孔。图15.3说明了一种通常用于例如常用的虎克型接头(普通万向节)的万向接头中的轭。孔13和14制成在所述轭的臂上，从而所述轭通过定位销8和9相对于上述连杆机构分别位于孔13和14中。轴10位于轴5上，从而作为轴10垂直轴线的轴线A3在连杆机构的所述几何中心与轴线A1和A2相交。类似地，可以看出，在如上所述装配时，作为轭件12的垂直轴线的轴线A4也在连杆机构的所述几何中心与轴线A1和A2相交。可以看出，采用这种装配，在轴线A3和A4相互不成一条直线或者不共轴的任何时候，轴10和轭12分别围绕轴线A3和A4的旋转将导致元件1和2围绕轴线A1一致地旋转，同时元件3和4也将围绕轴线A1一致地旋转但方向与元件1和2地旋转方向相反。采用这种装配，可以看出，只要当轴线A3和A4相互不成一条直线或者不共轴并且轴5的垂直轴线不成条直线或者不共轴时，则轴线A1的旋转平面总是平分轴线A2的旋转平面和轴5的垂直轴线之间的角度，并且轴线A1的旋转平面垂直于轴线A3和A4之间的平面，因此等速接头的要求总是得到满足。
图15.4表示了连杆机构与轴10和轭12装配以形成上述等速接头。在该表示中，轴线A3和A4成一直线并且轴线A2和轴5的垂直轴线也成一直线或共轴。在该表示中，轴线A2和轴5的垂直轴线位于纸平面上，而轴线A1以与元件1、2、3、4中的孔之间的角度相同的倾角从底部进入所述纸。在该特别表示中，可以看出，如果轴10在所述纸平面上逆时针旋转并且轭12在所述纸平面上顺时针旋转时，则轴5将围绕轴线A1旋转并且轴线A2将也围绕沿相反方向A1旋转。
此处公开了一种具有三条交叉轴线的连杆机构，其中两条轴线相对于第三条轴线旋转。还公开了一种利用所述连杆机构的等速万向接头，并且是一种具有至少三条交叉轴线的连杆机构，其中两条轴线相对于第三条轴线旋转。本实施例应当利用相同的控制系统，所述控制系统包括第一实施例的控制轭和控制销，从而将轴线限制在所述同动力平面中。
12、第十二实施例用于本实施例的术语“球面几何学”如下，并参照图16。图16.1是对于球体的描述，并且球面三角形和相关三面体显示于其上。请参看图16.1，轴线2和3是球体1的直径。球面三角形侧AD、AO和AZ分别是三面体面角D、Z和O的截取大圆弧，并且角度A、B和C是球面三角形AD、AO和AZ的内角。进一步参看图16.1，可以看出，如果球面三角形AD、AO和AZ围绕半径4、半径5或直径3旋转，则旋转直径在球体内描绘出圆锥体。请进一步参看图1，可以看出，如果任何的面角D、Z和O变化，则其截取大圆弧也与球面三角形AD、AO和AZ一样变化。很明显球面几何学的规则都适用。
请参看上述说明，用于本实施例的术语“球面几何学”表述接头的部件按照一种方式运动，即它们描绘出或者形成球面几何形状或函数。
本实施例的主要目的首先是为一种类型的等速万向接头提供基础，所述等速万向接头具有插入第一旋转轴与第二旋转轴之间的元件，其中每个移动或者运转的插入元件描绘出球面几何形状或函数，并且本发明的第二目的是基于球面几何学提供等速万向接头的数个特殊且新颖的重复说明。
从下面的说明中可以看出，在球面几何学15上的基础等速接头胜过不同于球体的几何体提供尺寸减小的接头以及不具有滑动(sliding)和/或滑行(skidding)部件的接头。
上述第六实施例提供了一种装置，用于在接头的每个半部分中形成同样的球面三角形，以提供一种在所述接头的同动力平面上保持插入元件的装置。上面提到的实施例描述了一种定心装置，包括在任一端具有曲柄销的轴，并提供两个轭，每个轭具有位于内表面上的销，并且所述曲柄销和所述销的延伸轴线插入上述接头的几何中心。为了清楚起见，第六实施例中所述接头包括具有如图16.2所示两个半部分的改进虎克型接头。插入连接件示于图16.3，并且包括盘形件16，孔17位于盘形件16的中心，并且两个凸耳16固定在盘形件16上，从而两个凸耳通过将所述两个凸耳定位在图16.2所示的孔8、9、10和11中而连接图16.2所示的接头的两个半部分。图16.5说明了轴件12，其具有位于任意末端的臂13和曲柄销18，所述末端的朝向方式正如在装配后所述曲柄销的延伸轴线A6与所述接头的几何中心相交。图16.4说明了装配有盘形件15的轴12。图16.6显示了轭件3和4，每个轭件具有从所述轭件的内表面伸出的销19和20，每个销的朝向使装配时每个销的延伸轴线与所述接头的几何中心相交。所述轭的装配使销19和20位于所述接头的相同侧面，或者换言之销19和20的延伸轴线不成一直线或共轴。图16.7提供了另一个元件21的两种实例，所述元件在任一末端具有孔22，并且所述元件的长度以及所述孔之间的角度使接头装配时第一个这种元件位于销20上并且第二个这种元件位于销18上。每个元件21的长度和每个元件21中的孔22之间的角度，使得在所述接头装配时并且当轴线A1和A2成一直线时，形成了如图16.8所示具有边G、H、I和J、K、L的球面三角形，每个三角形位于所述接头的每个半部分中并且根据实例直角位于输入或输出轴的轴线上。第一元件21在第一直角球面三角形上形成边I，并且第一元件21在第二直角球面三角形上形成边J。
图16.8A和图16.8B都是根据上述实施例的接头。通过图16.8A和图16.8B以及上述分析可以看出，在输入轴和输出轴的轴线相互倾斜的任何时候，对于任何可能的旋转位置和角度位置都形成惟一的球面三角形，并且可以进一步看出，根据结构在所述接头的每一个半部分中形成的所述球面三角形必须彼此相等，结果是如图16.1所示并且由凸耳16定位的轴线A5的旋转平面必须总是平分在输入轴和输出轴的轴线之间时常存在的角度。
虽然上述接头和定心装置利用球面三角形来提供所述定心装置，除了所述定心装置之外的其余部件在旋转时都描绘出以接头的几何中心为中心的盘形或平面，并且这些盘形中的每一个可以通过简单的平面几何学描绘。从下面说明可以看出，最好根据本发明修改上述接头，其能够提供一种结构，使得所述部件和部件之间的关系描绘出球面几何学中的外形和形状，而不是平面几何学中的外形和形状。
13、第十三实施例请参看图16的图16.9，其提供了一种元件22，该元件是盘形件并在中心具有孔32。其用途和功能与上面针对第十二实施例说明的元件15相同。元件22具有两个刚性连接的销23和24。元件25、26、27和33的每一个都相同地形成部件，所述部件形成为以图16.9所示装配件为中心的弧，并且元件25、26、27和33的每一个都可以在销23和24上自由旋转。为了完成所述接头，对于图16.6所示元件相同地设置了两个轭，一个这样的轭位于销28和29上，另外一个轭位于销30和31上。设置了定心装置，如在第一个所述接头中披露的一样，所述接头包括元件12、13、18、19、20和21，如图16.5、16.6和16.7所示。图16.10说明了所示装配的接头，输入轴和输出轴的轴线成一直线并且所示视图直接沿图16.2中编号为轴2的轴线。在此视图中只有轭3的分叉的末端是可见的。可以看出，随着最后所述接头的运转，在输入轴和输出轴的轴线相互倾斜的任何时候，则由销23、28和31的轴线形成的三面体的截取弧形成球面三角形，并且销24、29和30的轴线形成的三面体的截取弧形成另一个球面三角形，除了当销28和31共轴时每圈有两次在所述接头的任意一侧即刻未有三面体形成。还可以看出，随着接头销28、29、30和31的运转，每个都描绘出大圆弧并且大圆弧存在于销28和31的轴线之间并且存在于销29和30的轴线之间。可以看出，随着最后所述接头的运转，在所述接头中形成了四个恒定变化的球面三角形，因为除了最后所述的球面三角形外，还有与上述定心装置相关的两个球面三角形。
14、第十四实施例参照图16的图16.11说明了遵循球面几何学而不是平面几何学的另一种改进方式。这种改进方式提供了图16.9所示相同的连杆机构，除了元件27和33被省略之外。请参看图16.12，其也提供了如图16.6所示的两个轭，除了每个轭上的臂被省略或者缩短之外，可以看出，为了将销19和20保持在接头的相同侧面，需要延长所述缩短臂中的至少一个，从而根据实例将销20或19定位在需要的位置上。采用这种迭代法可以看出，运转与上述接头相同，除了与销23和24相关的球面三角形都是形成在销23和31的轴线与由销31绘出的弧与销23的旋转平面的弧相交的点之间的直角球面三角形之外，并且相同的三角形形成在与销24、30和销24的弧相关的另一侧上。
可以看出，在上三个所述接头中，所述定心装置自身能够通过所述接头传输动力，并且在所述接头中其确实获取负载的一部分。因此有可能构建单独由所述定心装置构成的等速接头，所述定心装置通过销19、20和图16.5和图16.7所述的元件共同提供。
请参看图16.13，轴12通过轴承装置36和相关固定架刚性地位于表面上。轴37和38也以这样的方式刚性地固定，从而虽然它们的轴线之间的角度可以固定或者变化，它们的轴线总是相交于轴12的中心，并且两个曲柄销1 8的轴线以及销19和20的轴线也相交于同一点。
对于普通工人而言显而易见的是这种装配件可以装入独立支撑装置中，例如中空球节，从所述球节中延伸出管道以定位轴37和38。
15、第十五实施例请参看图16，下面将说明另一个实施例。虽然每个上述实施例都可以在广义上被划分为改进的虎克型接头，还有完全不同的更类似于万向节的实施例。请参看图16.14，其提供了一种与图16.12所示大体相同的元件，除了由元件25描绘的球面三角形的球形平面是至少该尺寸和形状的固体元件36，并且类似地，在所述接头的另一侧，由元件26描绘的球形平面是至少该尺寸和形状的固体元件36。(尽管图16.14中的图像外观中所述装配件是对称的)。制成在每个固体元件36和37中的是凹槽，所述凹槽描绘出大圆弧，如果销30和31存在于这种重复说明中则这些大圆弧将由销30和31描绘。如图16.15所示，还提供了两个轭38和39，每个这种轭具有延伸并且弯曲的臂并且每个轭具有形成在每个轭38和39的内表面中的凹槽40和41，从而随着接头的运转，所述球体以滑动(sliding)或滑行(skidding)在所述凹槽中滚动。这种接头的装配与上述说明相似，其中使用了轭，除了球体插入在轭39与固体元件36以及轭38与固体元件37之间。在最后叙述的重复说明中，第三和第四球面三角形通过销23的轴线与球体的中心以及球体的路径与销23旋转平面相交的大圆弧形成并且类似地位于另一侧，第一和第二球面三角形通过所述定心装置如上所述形成。
从上述说明可以看出，一个可能的共同特征是所有移动元件用于描绘球面几何学路径和本说明书中所述的结构类型，相信可以大体构成等速接头的形式，所述等速接头没有滑动(sliding)和/或滑行(skidding)元件。还可以将全部的组成元件减小至简单结构的元件，但是在与未遵守球面几何学函数的等速接头相关的现有技术的全部重复说明中，其需要滑动(sliding)和/或滑行(skidding)元件以及的具有非常复杂结构的元件。
16、第十六实施例图17.1由图16.2的复印并且表示了众所周知并且在前面的实施例中提到过的改进的虎克型接头的两个半部分。请参看图17.2，本第十六实施例的方法提供了两个轭3和4，每个轭具有如前面的实施例所述的位于所述轭的内侧弓形表面上的销19和20。图17.3和图17.4表示了目前描述或披露的定心装置才具有的元件。图17.3表示了圆环形件，其内直径大于图17.1所示环形件5的直径。图17.4是另一种圆环形件，其内直径大于图17.3所示圆环形件的外直径。请参看图17.3，圆环形件21具有完全相反的两个凸耳或耳轴24和25和具有轴承装置22和23的孔，以允许或促进将环形件21装配在图17.6所示轴线A5上。请参看图17.4，圆环形件26具有两个完全相反的具有轴承装置的孔，以允许或促进将圆环形件26与圆环形件21装配，其中凸耳或耳轴24和25分别位于轴承装置27和28中。请进一步参看图17.4，元件29和30是轴线与环形件26的半径共轴的销，并且每个所述销分别从所述轴承装置27和28的中心等角度设置。圆环形件21和26如图17.5所示装配并且如图17.6所示相对于所述接头进一步装配。提供了两个如图17.7所述的弓形件，每个弓形件具有孔32与33之间的弧或角度，当轴1和2的轴线相互成一直线时上述弧或角度与元件29与19以及元件30与20之间的角度相同，从而在如图17.6所示的接头的第一半部分上形成第一球面三角形，在如图17.6所示的接头的第二半部分上形成第二球面三角形，并且第一球面三角形由销29与19、销19与轴1的轴线以及轴1的轴线与销29之间的大圆弧形成。第二球面三角形通过所述接头第二半部分中的相应点和元件之间存在的大圆弧形成。
可以看出，此处披露的装配件有效地执行了与第十二实施例中所述装配件相同的功能，第十二实施例中在任意末端具有曲柄销的轴被用于执行此处披露的环形件26和销29、30相同的任务。
此处披露的装配件方便了图17.8所示元件的使用。在图17.8中所示的元件是适于连接至所述接头中心的轴件，作为输入轴或输出轴来代替轭件之一。为了促进此处披露的定心机构的运转，图17.8所示元件具有形成在其中的弓形凹槽36，以允许环形件21和26通过所述弓形凹槽并位于其中，提供了销27以根据实例执行与销19或20相同的任务。图17.9说明了第十一实施例披露的连杆机构。可以看出，此处披露的定心装置与图17.8所示元件一起特别适于用作等速接头的适当的定心装置，所述等速接头利用图17.9所示连杆装置。在这种应用中，轴承22和23分别通过销38和39定位。
本实施例是所述定心装置的另一实例，所述定心装置在等速接头的第一半部分形成第一球面三角形，并且在等速接头的第二半部分形成第二球面三角形，由于所述球面三角形不断变化但是随着所述接头的运转而保持相同，从而将所述接头的元件保持或约束在同动力平面上。
17、第十七实施例请参看图18，本实施例是先前接头的结合，所述接头与在第十六实施例中披露的定心装置的特殊实例的节略实例一起披露。
请参看图18，图18.1是轭件1，轭件1连接有轴2并且在所述轭件中具有孔4和5。销3从轭件1的内侧弓形表面凸出。销3的轴线A1与孔4的轴线A2和轴2的轴线A3相交。图18.2是在侧面上具有四个等间隔孔7、8、9和10的圆形件6。图18.3是外直径小于圆形件6内直径的另一个圆形件11。圆形件11在侧面上具有四个等间隔孔12、13、14和15。
图18.4和图18.5分别是轴件16的侧视图和俯视图，轴件16具有穿过它的孔17和与它连接的凸起18。两个弓形件19和20连接至凸起18，一个弓形件仅用于平衡目的，另一个用于为销21提供制成装置。销21的轴线A5与轴线A4和A6相交，分别是轴16和孔17的轴线。
图18.6说明了部分圆形件22和23。元件22具有销24，销24装配至孔25中并由轴承装置26支撑，从而元件22可以在轴线A7上旋转。
元件22具有与轴线A7等间隔的销27和28。
图18.6说明了具有两个孔30和31的弓形件，提供了两个这种元件。
各种部件的装配示于图18.8、图18.9和图18.10中，所述附图分别是装配的接头的俯视图、侧视截面图和侧视图。一个元件29装配在销27和3上，而第二元件装配在销28和21上。
图18.11是装配的接头的另一视图，其中元件未编号。
图18.12是由上述装配件形成的两个球面三角形。第一球面三角形具有由元件3、27和24之间形成的大圆弧，而第二球面三角形由件21、28和24之间的大圆弧形成。可以看出，当元件2和16的轴线共轴时，则上述球面三角形是直角球面三角形，并且随着所述接头的运转，当轴线A4和A3不共轴的任何时候，则所述球面三角形连续变化，但是保持相同，结果是元件11、6和23之间的销连接装置60受约束在接头的同动力平面上连续旋转。
请参看图18.13，其表示了一个球体，形成了球面三角形A、B、C和A、E、D，显示了它们的关系并且相应元件示于括号中。
作为图18.4和18.5中说明并披露的元件的替代物，元件11设有一系列槽脊和凹槽或者切入内圆形表面的键槽，并且孔12和13被省略。在这种实施例中，臂刚性地固定在替代元件11上，以将销21定位在与此处所述相同的相对位置上。
18、第十八实施例请参看图19.1，本实施例引入了双重的前面实施例中披露的相等球面三角形定心机构，以成为第一实施例的联接器中采用的剪刀机构。
19、第十九实施例请参看图20，本实施例具有两种形式，第一种是用于联接具有固定角轴向位移的两个轴的等速接头或联接器，第二种是用于联接具有可变角轴向位移的两个轴的等速接头或联接器。在两种实例下，两个轴的延长轴线相交于一点，在第二种实例下，轴线也可以是共轴的。
请参看图20.1，其提供了一种装置以刚性地定位至少三个销或耳轴，所述销或耳轴从中心轴线相等地径向隔开，并且彼此等角度地隔开，从而所述销或耳轴的延伸轴线相交于一点。图20.1显示了这种元件的一个优选实施例，并且所示实施例位于部分球形凹面的底部并且位于部分球形凸面的顶部，并且具有从所述元件中心辐射出的三个相同尺寸的臂以及提供了三个孔，每个孔位于每个臂上用于接收销。
对于本实施例的目的，其涉及用于具有固定角位移的轴的接头或者联接器，提供了两个如图20.1所示的这种元件，第一个这种元件的凹陷内表面具有比第二个这种元件的凸出外表面更大的半径，这种半径的区别大于在图20.2中示出并在下面说明的连杆件的径向厚度。图20.2示出了弧形或部分球面件，其具有大体平行的侧面和从任意末端凸出的销，从而所述销的延伸轴线相交于一点，所述点也被平分两个销的轴线并垂直于所述元件内部或凹陷平面的射线相交。一个这种销从所述凹陷侧面伸出，而第二个这种销从所述凸出侧面伸出。所述外部或凸出侧面的半径小于图1所示元件的第一或者较大实例，而内部或凹陷平面的半径大于图20.1所示元件的第二或者较小实例。
对于本实施例的目的，其涉及用于具有固定角位移的轴的接头或者联接器，提供了图20.1所示元件三种实例，每个都具有相同的尺寸，并且每个这种元件在任意末端的销的轴线之间的角距离等于其将联接的轴的固定角位置，但是在任何实例下该角度都不大于图20.1所示元件中的任意两个孔之间的较小大圆弧的角度减去图20.2所示弧形元件的销的轴线与其最接近的末端之间的角度。
上述元件如下装配。
1.从图2所示元件的三种实例的每一个的凸出侧面伸出的销被可旋转地定位在图20.1所示元件的较大实例的凹陷表面中的孔中。
2.从图20.2所示元件的凹陷侧面中伸出的销被可旋转地定位在图20.1所示元件较小实例凸出表面中的孔中。
上述元件及其装配提供了一个三层装配件，其中图20.2所示元件的三种实例中的每一个连接或联接在图20.1所示元件的较大实例中的孔与图20.1所示元件的较小实例中的孔之间，并且其中从图20.2所示元件的三种实例中的每一种伸出的销中的每一个的轴线以及图20.1所示元件的两种实例的孔中的每一种的延伸轴线相交于一点。另外，采用上述装配件，图2所述元件的三种实例中的每一种的销的轴线之间的弧位于以全部前述轴线的交点为中心的大圆弧上，前述轴线即在图20.1所示元件的较大实例中的三个孔中的每一个的延伸轴线和图20.1所示元件的较小实例中的三个孔的延伸轴线以及从图20.2所示元件的三种实例中的每一种伸出的每一个销的轴线。另外，图20.1所示元件的每种实例的轴线也相交于同一点。
图20.3是上述装配件的不考虑透视的示意性侧视截面图。对于图20.3，元件1是图20.1所示元件的较大实例，元件2和3是图20.2所示元件的第一和第二种实例，元件6是图20.1所示元件的较小实例，元件4、5、7和8是如上所述从元件2和3伸出的销，并且每个这种销位于图20.1所示元件的较大或较小实例的孔中。轴线A1、A3、A4和A6分别是销7、4、8和5的延伸轴线，并且轴线A2和A5分别是元件6和1的轴线。
上述装配件提供了一种等速连杆系统，借助该系统，如果轴线A2和A5相互保持固定关系并且元件1围绕轴线A5旋转，则在元件1和6之间通过图20.2所示元件的三种实例(其中两种在图20.2所示视图中可见)中的每一种连杆将导致元件6围绕轴线A2以与元件1围绕轴线A5旋转相同的角速度旋转，反之亦然，因为如果元件1围绕轴线A2旋转，则所述连杆将导致元件1围绕轴线A5以与元件6相同的角速度旋转。
采用上述装配件或者连杆系统，可以为具有固定角位移的两个轴提供一种等速联接器或接头。上述装配件是通过图20.4所示的方框示意性地表示，需要注意图20.5，其表示了完整的接头或联接器。
对于图20.5，支座12是具有拐角15的固体支座，围绕拐角15需要将轴功率从第一轴传输至第二轴11。轴10通过轴承和安装装置13刚性地安装在支座12上，并且轴11类似地通过轴承和安装装置14刚性地安装在支座12上。采用任何适合的连接装置来将轴10刚性地连接在装配件9上，从而其固定在元件6上并与轴线A2共轴，如图20.3所示，并且类似地，采用任何适合的连接装置来将轴10刚性地连接在装配件9上，从而其固定在元件1上并与轴线A2共轴，如图20.3所示。点B是所述上述轴线以及轴10和11的轴线的交点。这种装配件将以恒定或相同的角速度将功率从轴10传输至轴11。
为了提供能够在具有变化的角轴向偏移的轴之间传输功率的等速万向接头或联接器，首先提供了一种与示于图20.3的上述装配件相同的装配件，和图20.2所示元件的三个另外的实例以及图20.1所示元件的一个另外的实例，其中图20.2所示元件的三个另外的实例和图20.1所示元件的一个另外的实例具有减小的半径，以相对于较早的装配件形成添加在下面或更居中于点B的另一层。虽然所述元件的物理尺寸减小，它们的角大小于较高层中的那些相关元件相同，从而全部轴线相交于一点。
图20.6表示了用于提供适于包括在接头或联接器中的装配件的实施例，接头或联接器中所述轴相互具有可变化的角度关系。元件22是图20.1所示元件第三种实例并具有与所述元件的最初两个实例(即元件1和6)相同的角尺寸。元件16和17是图20.2所示元件的第四和第五实例，并且它们具有与最初三个实例相同的角尺寸。应当指出，图20.2所示元件的第三和第六实例在图20.6中未示出。轴23刚性地连接至元件22的凹陷表面的中心，并且轴24刚性地连接至元件1的凸出表面，从而在图20.6所示的装配件的位置上，轴23和24相互共轴并且与元件1和22的轴线共轴。所有轴线都会聚在点B。
为了使最后说明的装配件用作等速万向接头，需要提供一种座架或联接器，其提供轴23和24的轴线的角运动，同时约束轴23和24的轴线，从而每当所述轴的轴线不共轴时，它们都相交于一点。当上述图20.6中的装配件由图20.7中的方框表示法示意性地表示时，首先注意图20.8，其表示出了轴与上述装配件之间的重要关系。在本实施例的接头的运转过程中，重要的是，图20.6所示点B总是落在轴23的轴线上，并且轴24的轴线上的点总是落在以点B为中心的球面上。如果构建得具有足够的强度和公差，图20.6所示装配件将保持要求的关系，或者将设置约束装置以保持所述关系，这种约束结构的一个实例示于图20.9中。
请参看图9，轭25具有适于接收轴24的轴承装置26，从而轴24可以在轴承装置26中旋转。轴承装置27适于接收轴23，从而轴23可以在轴承装置27中旋转，但是被刚性地保持，从而作为图20.6和图20.8中所示的10的点B总是位于轴线A7和A8的交点。轴线A7是对于外壳28内的轴承装置27的轴线，轴线A8是对于外壳28的轴线。
可以看出，采用例如图20.6所示并在此处披露的装配件并且进行约束使图20.6所示点B是全部上述轴线的点，则提供了一种等速万向接头，不需要任何与旋转表面不同的承重滑动面，并且具有全部的执行元件，能够将转矩从第一轴传递或传输至第二轴，第二轴是部分球面结构并在球面系统中运转。
请求保护一种具有所披露结构中固有的特性的接头和基于球面几何学的接头，以及具有首先在图20.3中说明的结构的接头和其次在图20.6中说明的结构的接头，并且请求保护一种在图20.5和图20.9中说明的安装装置。
20、第二十实施例请参看图21，本实施例提供了图21.3所示装配件的两个实例，该装配件是球面四杆机构，所述连杆中的四个轴线A1、A2、A3和A4中每一个的延伸轴线延伸至单一点，并且每个轴线之间的弧形成大圆弧。
在所述双轭件5的中心设置了安装装置，从而图21.3所示装配件的两个实例被保持在双轭件5内，相互关系如图21.4所示。在21.4中，点P1和P2分别表示十字形件1和2，C1和C2分别是以点P1和P2为中心的球体的大圆。
销(未示出)从轴3和4延伸，从而每个这种销的轴线当装配后分别从点P1和P2径向延伸并且在图21.3所示装配件的每个实例中对于轴线A3形成轴线。
可以看出，采用这种装配件，如果设置装置使图21.3所示装配件的两个实例随着所述接头的运转而一致地移动，则轴1和双轭件5之间的角度件保持与轴4和双轭件5之间的角度相同，并且对于双重卡登型等速接头的必须条件将得到满足。
保证图21.3所示装配件的两个实例一致地移动的一个方法是将元件6的第一实例与元件6的第二实例刚性地连接，并且类似地刚性地连接元件7的两个实例。
刚性地连接元件6的每个实例的一个方法使提供如图21.5所示单一元件，其中销10和11为轴线A2的两个实例中的每一个提供轴线并且孔12是轴线A1。
无需进一步说明就可以看出，元件7的两个实例也可以构建为如图21.5所示的单一元件。
20、第二十一实施例请参看图22，其说明了另一个实施例，用于约束第十七实施例的机构，从而由该机构形成的球面三角形随着所述接头的运转保持相同。
图22.1是图18.12所示机构的进一步说明。图22.2是第十八实施例中披露的机构的说明。图22.3是根据第十七和第十八实施例的等速接头的分解视图。图22.4、图22.5和图22.6是该接头的装配视图，在图22.3中编号为7的球面装配件为第十八实施例的实质披露的连杆。
请参看图22.1，可以看出臂或杆1可以自由地围绕轴线A1枢轴旋转并且臂或杆1可以自由地围绕轴线A2枢轴旋转，从而角度4和5将彼此不同，所述角度4和5分别是杆1与杆3以及杆2与杆3之间地角度。本公开是为了提供一种装置，借助这种装置角度4和5将持续地大体相同，结果是由所述机构形成的球面三角形保持彼此相同。
根据本实施例，请参看图22.7，提供了一种如图1所披露的机构，加入了插在臂1和臂2之间的齿轮6。臂1和臂2每个都设置有轮齿以与齿轮3啮合。采用这种机构，可以看出，角度4和角度5总是保持彼此相同，结果是由所述机构形成的球面三角形也总是保持彼此相同。
根据本实施例，披露了一种如图22.7所示的定心机构，并提供了如图22.3、22.4、22.5、22.6所示的等速接头，其中所述定心机构由图22.7所示的机构代替。
概要实施例概要第一实施例一种等速联接器，其中所有旋转元件的轴线相交于输入和输出轴轴线的交点。所述联接器设有控制轭和控制机构，其中所述控制轭限定了一个旋转轴线，平分所述联接器的输入轴轴线和输出轴轴线之间的补角。
所述控制机构采用双剪刀张配件的形式，其中所有连杆都具有沿所述输入和输出轴轴线放射的轴线，所述控制连杆的枢轴中心有效地位于相同球面三角形的顶点。
第二实施例一种等速联接器，其中所有元件都与第一实施例中的元件相同，除了控制机构包括齿轮机构之外，其中两个连杆臂设有与太阳齿轮啮合的扇形齿轮，该装配件控制所述控制轭的轴线以位于输入和输出轴轴线之间的补角平分线上。
第三实施例一种等速联接器，其中第一实施例中的剪刀机构或者第二实施例中的齿轮机构控制所述控制轭的轴线以位于输入和输出轴轴线之间的补角平分线上，但是所述内部轭和外部轭从完整的圆形改为部分的弓形。
第四实施例一种等速联接器，其中支撑所述输入和输出轴末端的旋转元件由连接管隔开并且所述连接管支撑控制机构，从而所述管轴线被约束位于输入和输出轴轴线之间的补角平分线上。
第五实施例一种等速联接器，其中输入和输出轴之间的角度可以通过控制机构时常变化，所述控制机构还约束控制轭的朝向，从而其旋转轴线位于输入和输出轴轴线之间的补角平分线上。所述联接器装有斜板凸轮可变液压位移装置。
其他实施例在一种形式的实施例中，提供了第一形式的等速联接器，其中控制机构可以采用控制元件的有限装配适用于输入和输出轴轴线之间的特别的固定角度。所述控制元件基于球面几何学形式。
在第二种形式中，类似控制元件的扩展装配适于提供用于等速联接器的控制机构，其中输入和输出轴之间的角度是可变的。
在另一个实施例中提供了一种等速联接器，其具有第一实施例所述形式的控制机构。最初的形式(如PR5731所披露)包括第一实施例的剪刀机构的一半和PR5992的双重剪刀系统的改进。
在另一个实施例中，用于等速联接器的条件通过各种连杆来实现，以约束控制轭旋转轴线的对准，从而所述轴线平分所述联接器的输入轴和输出轴轴线之间的补角。所述控制连杆根据球面三角形的弧而形成。
在另一个实施例中披露了一种连杆机构，它是例如在双万向接头中常用的内部和外部轭系统或者万向节系统的原理的新颖实现。它是采取第四优选实施例中利用的轭机构的形式。
而另一个实施例披露了一种用于等速联接器的定心机构，包括相互啮合的小齿轮和杠杆的系统，以控制所述联接器的两个半部分之间的角度关系。
特别请参看参照图1至4说明的第一实施例，可以看出，在参照图23详细说明的介绍部分中提到的大量特征通过该实施例展现出来，包括(a)与剪刀机构协作并形成用于包括内部轭和外部轭的万向节装配件的控制机构的控制轭围绕补角平分线308(图4中指出的C)完全对称运转。
(b)所述控制机构的全部轴线通过联接器中心307(也称为几何中心)。
(c)由采用内部轭和外部轭形式的万向节机构提供的输入轴与输出轴之间的另外的大体非受约束的连杆受采用控制轭形式的控制机构约束，在这种情况下，轴线YY(参看图1)位于同动力平面上。
尽管对本发明的一些实施方式进行了展示和描述，本领域技术人员将会理解在不偏离本发明的原理和实质的实例下，可对这些实施例进行改变。
权利要求
1.一种等速联接器，其中用于输入轴和输出轴之间的角速度相同瞬时传输的条件通过控制机构得到保持，所述联接器包括(a)输入轴旋转轴线；(b)输出轴旋转轴线；(c)控制机构；所述控制机构适于约束所述联接器的至少部分以获得等速特性。
2.根据权利要求1所述的等速联接器，其特征在于全部旋转轴线相交于共同点，所述点被定义为所述联接器的几何中心。
3.根据权利要求2所述的等速联接器，其特征在于所述控制机构的元件受到约束，以作为以所述联接器的所述几何中心为中心的球面大圆弧上的圆弧运动。
4.根据权利要求3所述的等速联接器，其特征在于所述控制机构的旋转轴线位于所述输入和输出轴线的补角平分线上。
5.根据权利要求4所述的等速联接器，其特征在于所述输入旋转轴线对于所述轴的轴线以直角终结在具有旋转轴线的凸台中，所述轴线的交点与所述联接器的几何中心重合。
6.根据权利要求5所述的等速联接器，其特征在于所述凸台适于围绕内部轭的第一内部轭轴颈对的轴线旋转。
7.根据权利要求6所述的等速联接器，其特征在于所述第一内部轭设有第二内部轭轴颈对，所述第一和第二内部轭轴颈对相互以直角限定旋转轴线并相交于一点，所述点与所述联接器的所述几何中心重合。
8.根据权利要求7所述的等速联接器，其特征在于所述内部轭的第一内部轭轴颈对的每个轴颈与所述联接器的所述几何中心距离相等。
9.根据权利要求8所述的等速联接器，其特征在于所述内部轭的第二内部轭轴颈对的每个轴颈与所述联接器的所述几何中心距离相等。
10.根据权利要求9所述的等速联接器，其特征在于所述第二内部轭轴颈对适于围绕外部轭的第一外部轭轴颈对的轴线旋转。
11.根据权利要求10所述的等速联接器，其特征在于所述外部轭设有第二外部轭轴颈对，所述第一和第二外部轭轴颈对限定了旋转轴线，所述旋转轴线与所述联接器的所述几何中心相交。
12.根据权利要求11所述的等速联接器，其特征在于所述第一外部轭轴颈对的每个轴颈与所述联接器的所述几何中心距离相等。
13.根据权利要求12所述的等速联接器，其特征在于所述第二外部轭轴颈对的每个轴颈与所述联接器的所述几何中心距离相等。
14.根据权利要求13所述的等速联接器，其特征在于控制轭被提供为具有一般的U形形式，在其外部末端具有控制轭轴颈。
15.根据权利要求14所述的等速联接器，其特征在于所述控制轭轴颈适于围绕所述外部轭的所述第一外部轭轴颈对的轴线旋转。
16.根据权利要求15所述的等速联接器，其特征在于所述控制轭轴颈的每个轴颈与所述联接器的所述几何中心距离相等。
17.根据权利要求16所述的等速联接器，其特征在于所述外部轭设有第二外部轭轴颈对，所述第一和第二外部轭轴颈对限定了旋转轴线，所述旋转轴线与所述联接器的所述几何中心相交。
18.根据权利要求17所述的等速联接器，其特征在于所述外部轭的所述第一外部轭轴颈对的每个轴颈与所述联接器的所述几何中心距离相等。
19.根据权利要求18所述的等速联接器，其特征在于所述外部轭的所述第二外部轭轴颈对的每个轴颈与所述联接器的所述几何中心距离相等。
20.根据权利要求19所述的等速联接器，其特征在于所述输出旋转轴线终结于一般为U形的输出轴线轭的底部的中心，所述输出轴线轭在外部末端具有输出轴线轴颈，所述输出轴线轴颈对所述输出轴线的轴线以直角限定轴线。
21.根据权利要求20所述的等速联接器，其特征在于所述输出轴线轭的所述输出轴线轴颈适于围绕所述第二外部轭轴颈对的轴线旋转。
22.根据权利要求21所述的等速联接器，其特征在于所述输出轴线轴颈对的每个轴颈与所述联接器的所述几何中心距离相等。
23.根据以上权利要求中任何一个所述的等速联接器，其特征在于所述轴颈的全部所述旋转轴线和所述输入和输出轴线相交于所述联接器的所述几何中心。
24.根据权利要求23所述的等速联接器，其特征在于所述控制轭设有枢销，所述枢销连接在所述一般为U形的控制轭的底部中心，从而所述枢销的轴线与所述控制轭的控制轭轴颈的轴线成直角并与所述联接器的所述几何中心相交。
25.根据权利要求24所述的等速联接器，其特征在于所述控制轭设有输出轴线控制销，所述输出轴线控制销连接在所述一般为U形的输出轴线轭的一个臂上，从而所述控制销的轴线位于由所述输出轴线和由所述输出轴线轭轴颈限定的轴线所确定的平面内并与所述联接器的所述几何中心相交。
26.根据权利要求25所述的等速联接器，其特征在于所述输出轴线轭控制销与所述输出轴线成预定角度。
27.根据权利要求26所述的等速联接器，其特征在于所述输入轴线凸台设有输入轴线控制销，从而所述控制销的轴线位于由所述输入轴线和所述凸台的所述旋转轴线限定的平面中，并且与所述联接器的所述几何中心相交。
28.根据权利要求27所述的等速联接器，其特征在于所述输入轴线控制销与所述输入轴线成预定角度。
29.根据权利要求28所述的等速联接器，其特征在于所述控制销与所述输入轴线和所述输出轴线的所述角度是相等的。
30.根据权利要求29所述的等速联接器，其特征在于所述控制机构采用双剪刀装配件的形式。
31.根据权利要求30所述的等速联接器，其特征在于所述剪刀装配件包括(a)第一和第二剪刀臂；(b)第一和第二剪刀连杆；(c)剪刀臂枢轴。
32.根据权利要求31所述的等速联接器，其特征在于第一和第二剪刀臂枢轴地安装在它们对于所述控制轭枢销的中心。
33.根据权利要求32所述的等速联接器，其特征在于所述剪刀臂在它们的外部末端设有枢轴，所述枢轴与所述控制轭枢销距离相等，并且所述枢轴的轴线与所述联接器的所述几何中心相交。
34.根据权利要求33所述的等速联接器，其特征在于所述剪刀臂枢轴可枢轴旋转地连接至所述第一和第二剪刀连杆，从而每个剪刀臂的第一末端由所述第一剪刀连杆连接至所述输入轴控制销，并且每个剪刀臂的第二末端由所述第二剪刀连杆连接至所述输出轴控制销。
35.根据权利要求1至29中任何一个所述的等速联接器，其特征在于所述控制机构采用相互啮合的齿轮机构的形式。
36.根据权利要求35所述的等速联接器，其特征在于所述齿轮机构包括(a)主支撑臂；(b)太阳齿轮；(c)第一和第二连杆臂；(d)第一和第二连杆枢轴。
37.根据权利要求36所述的等速联接器，其特征在于所述主支撑臂枢轴地安装在其在所述控制轭枢销上的中点。
38.根据权利要求37所述的等速联接器，其特征在于所述太阳齿轮枢轴地安装在所述控制轭枢销上。
39.根据权利要求38所述的等速联接器，其特征在于所述主支撑臂在其外部末端设有第一和第二枢轴。
40.根据权利要求39所述的等速联接器，其特征在于所述第一和第二枢轴轴线沿所述联接器的所述几何中心成放射状。
41.根据权利要求40所述的等速联接器，其特征在于由所述第一枢轴与所述控制轭枢销以及所述第二枢轴与所述控制轭销在所述几何中心所对的角度相等。
42.根据权利要求41所述的等速联接器，其特征在于所述第一和第二两杆臂在第一末端设有轮齿段，从而当所述连杆臂枢轴地安装在所述主支撑臂的所述枢轴上时与所述太阳齿轮啮合。
43.根据权利要求42所述的等速联接器，其特征在于所述第一和第二连杆臂在第二末端设有轴颈。
44.根据权利要求43所述的等速联接器，其特征在于所述第一和第二连杆臂的所述第二末端的所述轴颈的轴线沿所述联接器的所述几何中心成放射状。
45.根据权利要求44所述的等速联接器，其特征在于第一和第二连杆臂相同。
46.根据权利要求45所述的等速联接器，其特征在于由所述太阳齿轮的枢轴中心与所述第一和第二连杆臂的所述第一和第二末端限定的球面三角形相同。
47.根据权利要求46所述的等速联接器，其特征在于所述第一连杆臂通过所述第一连杆臂的轴颈枢轴地连接至所述输入轴控制销。
48.根据权利要求47所述的等速联接器，其特征在于所述第二连杆臂通过所述第二连杆臂的轴颈枢轴地连接至所述输出轴控制销。
49.根据以上权利要求中任意一个所述的等速联接器，其特征在于术语输入轴和输出轴可以相互交换地使用。
50.根据以上权利要求中任意一个所述的等速联接器，其特征在于全部枢轴连接都是通过深槽球轴承实现的。
51.根据以上权利要求1至48中任意一个所述的等速联接器，其特征在于全部枢轴连接都是通过滚针轴承实现的。
52.根据以上权利要求中任意一个所述的等速联接器，其特征在于所述轴线和控制机构的全部相关运动都是可旋转的。
53.一种等速联接器，其中输入轴与输出轴之间的角度受控，从而改变斜板凸轮液压移动装置的体积特性。
54.根据权利要求53所述的等速联接器，其特征在于所述联接器的等速特性通过控制轭保持，从而所述控制轭的旋转轴线位于所述输入轴和输出轴的补角平分线上。
55.根据权利要求54所述的等速联接器，其特征在于所述输入轴刚性地连接至斜板凸轮，其中所述斜板凸轮的表面垂直于所述轴的轴线。
56.根据权利要求55所述的等速联接器，其特征在于所述斜板凸轮设有球窝的等距径向排列。
57.根据权利要求56所述的等速联接器，其特征在于所述输出轴刚性地连接至气缸座，所述气缸座设有气缸的等距径向排列，所述气缸以所述输出轴的轴线为中心，并且所述气缸的轴线平行于所述输出轴的轴线。
58.根据权利要求57所述的等速联接器，其特征在于所述球窝的数量等于所述气缸的数量。
59.根据权利要求58所述的等速联接器，其特征在于所述气缸设有活塞，所述活塞适于在所述气缸中往复滑动，从而改变所述气缸的体积。
60.根据权利要求59所述的等速联接器，其特征在于所述活塞的球窝通过连接杆连接至所述斜板凸轮的球窝，所述连接杆设有球形末端。
61.一种双重等速联接器，其中用于输入和输出轴线之间的角速度相同瞬时传输的条件通过控制机构得到保持，所述联接器包括(a)输入轴线；(b)输出轴线；(c)输入端轭；(d)输出端轭；(e)控制机构。
62.根据权利要求61所述的联接器，其特征在于所述输入轴线终结在输入轴线凸台中，所述输入轴线凸台具有对所述输入轴线成直角的旋转轴线，并且所述输入轴线和所述输入凸台旋转轴线的交点限定所述联接器的输入几何中心。
63.根据权利要求62所述的联接器，其特征在于所述输出轴线终结在输出轴线凸台中，所述输出轴线凸台具有对所述输出轴线成直角的旋转轴线，并且所述输出轴线和所述输出凸台旋转轴线的交点限定所述联接器的输出几何中心。
64.根据权利要求63所述的联接器，其特征在于所述输入凸台适于围绕所述输入轭的第一输入轭轴颈对的轴线旋转。
65.根据权利要求63所述的联接器，其特征在于所述输出凸台适于围绕所述输出轭的第一输出轭轴颈对的轴线旋转。
66.根据权利要求65所述的联接器，其特征在于所述输入端轭设有第二输入轭轴颈对，所述第二输入轭轴颈对与所述第一输入轭轴颈对的轴线以直角限定旋转轴线，其中所述第一和第二输入轭轴颈对的所述轴线相交于所述输入联接器中心。
67.根据权利要求66所述的联接器，其特征在于所述输出端轭设有第二输出轭轴颈对，所述第二输出轭轴颈对与所述第一输出轭轴颈对的轴线以直角限定旋转轴线，其中所述第一和第二输出轭轴颈对的所述轴线相交于所述输出联接器中心。
68.根据权利要求67所述的联接器，其特征在于每个所述输入和输出轭轴颈对的轴颈分别围绕所述输入和输出联接器中心对称设置。
69.根据权利要求68所述的联接器，其特征在于所述第二输入轭轴颈对枢轴地连接至连接管输入端的连接管轴颈的输入端对。
70.根据权利要求68所述的联接器，其特征在于所述第二输出轭轴颈对枢轴地连接至连接管输出端的连接管轴颈的输出端对。
71.根据权利要求70所述的联接器，其特征在于所述输入轴线凸台设有控制销，所述控制销连接至所述输入轴线凸台，从而所述控制销的轴线位于由所述输入轴线和所述凸台的旋转轴线限定的平面内，并与所述输入联接器中心相交。
72.根据权利要求71所述的联接器，其特征在于所述输出轴线凸台设有控制销，所述控制销连接至所述输出轴线凸台，从而所述控制销的轴线位于由所述输出轴线和所述凸台的旋转轴线限定的平面内，并与所述输出联接器中心相交。
73.根据权利要求72所述的联接器，其特征在于每一个所述控制销的轴线与每一个所述输入和输出轴线成预定角度，所述角度相同。
74.根据权利要求73所述的联接器，其特征在于所述控制机构包括(a)上和下传输块；(b)传输块铰轴；(c)上和下块枢轴；(d)上和下控制连杆。
75.根据权利要求74所述的联接器，其特征在于所述控制机构在所述连接管中被在中心支撑，并且与每个所述输入和输出联接器中心距离相等。
76.根据权利要求75所述的联接器，其特征在于每个所述上和下传输块枢轴地安装在所述铰轴上，其中所述铰轴轴线与所述连接管的中心轴线重合并且与所述输入和输出联接器中心相交。
77.根据权利要求76所述的联接器，其特征在于所述上和下传输块设有两个枢轴，每个铰轴都在所述块的每个外部末端。
78.根据权利要求77所述的联接器，其特征在于所述枢轴在所述上和下传输块的输入端的轴线与所述输入联接器中心相交。
79.根据权利要求78所述的联接器，其特征在于所述枢轴在所述上和下传输块的输出端的轴线与所述输出联接器中心相交。
80.根据权利要求71所述的联接器，其特征在于在所述上和下传输块的输入端的每个枢轴可枢轴旋转地连接至输入轴线控制销，并且在所述上和下传输块的输出端的每个所述枢轴可枢轴旋转地连接至输出轴线控制销。
81.根据权利要求60至80中任意一个所述的联接器，其特征在于所有枢轴连接适于深槽球轴承。
82.根据权利要求60至80中任意一个所述的联接器，其特征在于所有枢轴连接适于滚针轴承。
83.根据权利要求60至82中任意一个所述的联接器，其中所述轴线和控制机构的全部相关运动是可旋转的。
84.一种等速接头，具有输入轴，所述输入轴通过万向节机构可旋转地连接至输出轴；所述接头包括机械控制装置，其相对于所述输入轴线和所述输出轴线约束所述万向节，从而在使用时等速特性在输入轴与输出轴之间的角度的预定范围上得到保持。
85.一种等速接头，包括一种控制机构，所述机构相对于几何中心以球面几何学为基础，所述几何中心被定义为所述接头的输入轴线与输出轴线之间的交点。
86.用于等速接头的定心装置，所述定心装置包括现对于球面三角形结构限定的接头，以将等速接头的至少部分约束在同动力平面上，所述同动力平面相对于所述等速接头的输入轴线和输出轴线的交点而确定。
87.一种相对于等速接头的第二输出轴约束第一输出轴从而获得大体恒定速度特性的方法，所述方法包括利用控制装置，所述控制装置以通过联接器中心的一条或多条轴线为中心并围绕其枢轴旋转，所述联接器中心被定义为所述输入轴轴线与所述输出轴轴线的交点。
全文摘要
一种等速联接器(10，305)，其通过控制机构或者控制系统(21，309)可旋转地将输入轴(11)连接至输出轴(12)，所述控制机构在一种形式下包括万向节设置，所述万向节设置包括可旋转地连接至外部轭(16)的内部轭(22)。所述控制机构包括控制轭(21)，将所述联接器的至少部分约束位于所述联接器的同动力平面上或者与所述同动力平面相关。所述控制机构围绕补角平分线(308)对称运转。在另一种设置中，所述联接器包括双重等速接头，其中所述控制机构位于连接两个接头的控制管中。在另一种设置中，输入轴(11)与输出轴(12)之间的角度受到控制，从而改变斜板凸轮液压移动装置的体积特性。
文档编号F16D3/30GK1511235SQ02810622
公开日2004年7月7日 申请日期2002年3月26日 优先权日2001年3月26日
发明者格莱恩·亚历山大·汤普森, 格莱恩 亚历山大 汤普森 申请人:格莱恩·亚历山大·汤普森, 格莱恩 亚历山大 汤普森