三枢轴式等速万向节的内部接头零件和滚轴元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及Ξ枢轴式等速万向节的内部接头零件并且设及用于设置在Ξ枢轴式 等速万向节的内部接头零件的突出部上的(适合的)滚轴元件。Ξ枢轴式等速万向节特别用 于当轴相对于彼此的轴向位移和偏转被(同时地)启动时借助于轴来传输扭矩。
【背景技术】
[0002] 运种类型的Ξ枢轴式接头在例如ΕΡ 1 008 777 Α2中披露。ΕΡ 1 008 777 Α2特别 披露具有凸面形圆周面的突出部，该圆周面具有从多个零件部分聚集成的表面线，其中在 突出部的最大直径的区域中的表面线具有比该表面线的相邻部分大的半径。在此，表面线 被实施为跨凸面形圆周面恒定，也就是说凸面形圆周面被实施为相对于相应的突出部的纵 向轴线旋转地对称。因此，此Ξ枢轴式等速万向节的突出部与其他已知的球面形状偏离。
【发明内容】
[0003] 由此，本发明的目标在于至少部分地解决先前技术的背景下叙述的问题。具体来 说，提供一种轻质且成本有效的Ξ枢轴式等速万向节，该万向节还具有非常良好的负载能 力。此外，所述Ξ枢轴式等速万向节还可用于相对大的偏转角度。对于运种类型的Ξ枢轴式 等速万向节，提出内部接头零件和滚轴元件。
[0004] 运通过根据权利要求1的特征的Ξ枢轴式等速万向节的内部接头零件实现。运还 通过根据权利要求9的用于(根据本发明的）内部接头元件的滚轴元件来实现。本发明的其 他有利设计实施例和超级功能组在从属权利要求中陈述。权利要求中个别地列出的特征可 W任何技术上有意义的方式来相互组合并且可W由来自描述的解释性情况事实来补充，描 述中将论证本发明的实施例的其他变体。
[0005] 为此目的，提出一种Ξ枢轴式等速万向节的内部接头零件，包括具有旋转轴线和 Ξ个突出部的轴穀，所述Ξ个突出部在径向方向上从轴穀向外延伸并且具有邻接轴穀的过 渡区域和支承区域。每个突出部具有纵向轴线并且在支承区域中具有凸面形圆周面。内部 接头零件具有第一平面，该第一平面包括突出部的所有纵向轴线并且被限定为垂直于旋转 轴线。每个突出部的凸面形圆周面形成在第一平面中延伸的第一表面线，其中在沿纵向轴 线的存在突出部的最大直径的高度处预先限定具有内球面半径的内球面，所述内球面的中 点位于纵向轴线上该高度点处，并且所述内球面接触第一表面线的相对接触点。每个突出 部的第一表面线至少在第一角度范围内延伸，所述第一角度范围在每种状况下与相应的接 触点相邻并且在内球面之外，其中第一角度范围起源于内球面的中点并且在每种状况下向 各别接触点的两侧延伸最大20度角度、具体来说在每种状况下延伸最大10度角度。每个突 出部的凸面形圆周面的第二表面线存在于第二平面中，其中第二平面设置成垂直于第一平 面并且含有相应的突出部的纵向轴线。此外，第二表面线仅在接触点、突出部的最大直径的 高度处接触内球面，并且至少在第二角度范围内延伸，所述第二角度范围在每种状况下与 相应的接触点相邻并且在内球面之内，其中第二角度范围起源于内球面的中点并且在每种 状况下向相应的接触点的两侧延伸最大30度角度、具体来说在每种状况下延伸最大20度角 度。
[0006] 可W假定已知Ξ枢轴式等速万向节的内部接头零件的原则上构造，其中轴穀可W 具体来说接纳轴(绕旋转轴线旋转)并且因此可W分别将供入的扭矩通过突出部传输到外 部接头零件，或者反之亦然。突出部具有本领域技术人员显而易见的功能区域，其中在由支 撑区域邻接更远伸出之前通常提供在径向方向上从轴穀延伸的过渡区域，该支撑区域的凸 面形圆周面代表用于将配合到其上的滚轴元件的滑动接触面。圆周面被实施为凸面形的， 其中圆周面最通常是非球面形的。一个端面可W形成突出部的径向终端，该端面具体来说 特征在于其成形为垂直于纵向轴线或者该端面的矢量曲率半径设置成锥形，该锥形绕纵向 轴线设置并且具有30至60度角度的开度角。
[0007] 突出部的纵向轴线位于公共平面中，该公共平面定位成垂直于内部接头零件的旋 转轴线并且在此称为"第一平面"。当现在观看在第一平面中穿过突出部的截面时，圆周面 的轮廓配置"第一表面线"（第一平面中的突出部的表面线）。支承区域中的此第一表面线在 功能上重要，因为在内部接头零件的圆周方向上的力传输借助于该第一表面线来执行。因 此，此表面线也设及用于限定具有明确确定的内球面半径的内球面。为此目的，必须首先识 别支承区域中的垂直于纵向轴线的具有最大直径(就值而言）的突出部的高度。在此，可W 假定最大高度，也就是说在径向方向上距离外侧最远的突出部的最大直径。因此，限定此高 度处的最大直径的第一表面线的相对部分的点是内球面的(分别假想或数学的)接触点，其 中内球面的中点位于纵向轴线上，并且内球面半径对应于在纵向轴线的该高度处的突出部 的最大半径的一半。在此设及用于描述突出部轮廓的内球面用于与突出部的球面形状相比 较，当前提出的实施例与该球面形状对应地偏离。
[0008] 具体来说，第一平面中的最大直径可W与第二平面中的突出部的最大直径偏离小 尺寸(在0.01至0.1毫米的范围内），从而使得第Ξ平面中的穿过突出部的横截面W稍微楠 圆形的方式成形，其中第Ξ平面被定向W垂直于相应的突出部的纵向轴线W及垂直于第一 平面。
[0009] 将第一平面中的内球面的轮廓外形与和运些接触点相邻的第一表面线的外形相 比较在此得出第一表面线分别在较小程度上弯曲，或者在内球面外部(具有距纵向轴线的 较大距离)延伸。此确定应对于对应的第一角度范围（设及第一表面线的角度范围）存在，其 中第一角度范围的值也可W是不同的，具体来说考虑到低于和高于具有纵向轴线的方向上 (径向方向上）的最大直径的高度的设计实施例。W此方式，低于该高度的第一角度范围可 W实施为大于、等于或小于高于该高度的第一角度范围。在两个第一角度范围都是最大的 状况下，在每种状况下都涵盖20度角度，从而使得包括总共40度角度。在一个第一角度范围 最小而另一个最大的状况下，一个第一角度范围（高于或低于一个接触点）则在朝向另一侧 (因此低于或高于相同的接触点）的同时仅延伸横跨20度角度，并非必须要满足W上条件。 然而清楚的是，第一表面线至少在一侧上位于更加远离外侧，具体来说在接触点的两侧上 横跨2角度、具体来说至少5角度的(最小)第一角度范围。
[0010] 因此，第一表面线的外形与球形形状偏离并且具体来说在第一平面中W比第一平 面中的内球面的截面圆的外形更加平坦的方式延伸。Ξ枢轴式等速万向节的内部接头零件 与外部接头零件之间的圆周力主要在此第一平面中传输。由于第一表面线W更加平坦的方 式延伸，所w支承区域中的突出部表面与滚轴元件的内圆周面之间的密切接触变得更加紧 密。由于第一表面线W更加平坦的方式延伸，所W(第一平面中的）Ξ枢轴式等速万向节的 力的主要方向上的赫兹接触应力可W因此得到显著减少。W此方式，此Ξ枢轴式等速万向 节可W传输相对高的力，从而使得突出部也可W实施为具有最大直径，该直径就值而言显 著小于已知的Ξ枢轴式等速万向节中的状况。由此，可W使用相对小的滚轴元件，从而使得 因此可W实现外部接头零件的外部尺寸的减少。由于滚轴元件与突出部之间的更加紧密的 密切接触，还改进等速万向节的NVH(噪音、振动、声振粗糖度)性质，特别是在内部接头零件 相对于外部接头零件的偏转角度超出16角度的状况下。恰恰是在运种大偏转角度的情况 下，在已知接头中在操作期间出现由于立阶的周期性轴向力导致的所谓"抖动"或"启动颤 动"。
[0011] 在穿过一个/每个单个突出部的纵向轴线的相对于第一平面偏移90度角度的截面 中，凸面形圆周面的对应轮廓（在此称为"第二表面线"（第二平面中的表面线））变得可识 另IJ。由此，现在将该外形与相同的内球面再次相比较，也就是说与第二平面中的内球面的截 面线(具体来说在纵向轴线的相同高度处)相比较。在此，内球面也在相对于纵向轴线彼此 相对并且在此称为接触点的两个点处接触第二表面线。因此，（仅)第二表面线的接触点和 第一表面线的接触点位于内球面的公共圆上。将第二平面中的内球面的轮廓外形与和运些 接触点相邻的第二表面线相比较得出第二表面线更严重弯曲，或者在内球面内部(具有距 纵向轴线的较小距离)延伸。此确定应对于对应的第二角度范围（设及第二表面线的角度范 围)存在，其中第二角度范围的值也可W是不同的，具体来说考虑到高于和低于具有纵向轴 线的方向上的最大直径的高度的设计实施例。关于此情形参照与第一角度范围有关的对应 叙述进行，该叙述在此同样适用于第二角度范围。
[0012] 第二平面中的第二表面线的外形(现在因此在内球面内延伸)特别使得能够在滚 轴元件与突出部之间调整小游隙，从而使得当接头被偏转时第二平面中滚轴元件的中屯、可 相对于突出部位移。由于此潜在位移，所W可W在接头被偏转并且执行滚轴元件相对于突 出部的倾斜移动时避免当在第一表面线的区域中突出部与滚轴元件之间发生干扰。此潜在 干扰是由于在此由大的第一曲率半径(或者分别由直线)形成的第一表面线的外形所导致。 因此，可W在第一表面线的区域中在突出部的一侧上配置与滚轴元件的内圆周面的多个接 触点，从而使得干扰将是可能的。第二表面线的外形现在确保突出部与滚轴元件之间的位 移是可能的，从而肯定地阻止干扰。
[0013] 具体来说，第二表面线的外形现在使得当接头被偏转时突出部的第二表面线与滚 轴元件之间的接触仅在突出部的一侧上发生。运可W被具体追溯到与滚轴元件的此接触区 域中的突出部半径小于内球面半径。W此方式，在大的偏转角度的状况下滚轴元件的中屯、 (滚轴元件的中屯、点）可W相对于突出部的中点并且沿第二平面位移。由此，可W最小化滚 轴元件与突出部之间(在第一表面线的区域中）的游隙，同时在大的偏转角度下不会发生干 扰。
[0014] 具体来说，第二表面线与第一表面线之间在绕每个突出部的纵向轴线的圆周方向 上的过渡W连续方式延伸。在此，连续意味着不提供分别在表面线的轮廓中或者在圆周面 上的突变。
[0015] 具体来说，突出部不具有绕纵向轴线旋转地对称的圆周面。第一平面中（力的主要 方向）的第一表面线的外形与