專(zhuān)利名稱(chēng)：同步鉸接頭及裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同步鉸接頭(Gleichlauffestgelenk)，它具有一個(gè)外部件、一個(gè)內(nèi)部件和一個(gè)處于此外部件與內(nèi)部件之間自持地地被容納的全保持架(Vollkaefig)，該保持架具有窗孔(Fester)以用于將滾珠保持在外部件和內(nèi)部件上的滾道中，其中所述全保持架在外部件上以球形的外表面、在內(nèi)部件上以球形的內(nèi)表面圍繞一個(gè)共同的曲率中心被引導(dǎo)，所述外部件和保持架在裝配時(shí)可以沿著其構(gòu)件軸線的方向相互推移地移動(dòng)的。此外，本發(fā)明還涉及用于這樣一種鉸接頭的一種裝配方法。
根據(jù)本申請(qǐng)的意圖，所述同心度也只包含很小的曲率中心的軸向偏差。當(dāng)然，這種偏差也不像在雙偏心保持架上那樣優(yōu)先用于鉸接頭的控制。這種控制在這里涉及的同步鉸接頭類(lèi)型(Stuber-Offset)中更確切地說(shuō)是經(jīng)過(guò)分別相對(duì)于球形定心面而錯(cuò)置的滾珠滾道加以實(shí)現(xiàn)的。
就其幾何構(gòu)形來(lái)說(shuō)，同步鉸接頭都有特定的裝配問(wèn)題。麻煩之處首先是保持架和滾珠在內(nèi)部件和外部件之間的裝入，這是因?yàn)樵诒３旨芎屯獠考g、或者在保持器和內(nèi)部件之間分別設(shè)置了一個(gè)半球形的滾道，使得鉸接頭在組裝的狀態(tài)中不致于軸向分散開(kāi)。因此，保持架不可能簡(jiǎn)單地沿軸向推入到它在外部件中的安裝位置上。
在傳統(tǒng)的同步鉸接頭上，在裝配保持架和外部件時(shí)，首先要將外部件和保持架的構(gòu)件軸線呈彼此大約90度的角度。在這個(gè)對(duì)于工作位置扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)中，將保持架引入到外部件中。通過(guò)隨后在外部件中的扭轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)構(gòu)件軸線相互的取向。
由于收窄了的空間比例之故，為了便于將保持架偏轉(zhuǎn)地引入到外部件中并隨后在保持架上進(jìn)行扭轉(zhuǎn)，設(shè)置了一凹穴，更確切地說(shuō)主要配置在保持架的窗孔的部位處，如同在DE 102 01 169 A1中所表明的。不過(guò)從原則上說(shuō)，與之相關(guān)聯(lián)的是保持架的削弱。
此外，在US 4,231,232A中公開(kāi)了一種同步鉸接頭、其中與根據(jù)本發(fā)明的鉸接頭類(lèi)型的區(qū)別在于在滾珠保持架中實(shí)現(xiàn)了控制偏心。滾珠保持架的球形外表面的曲率中心對(duì)于其球形內(nèi)表面的曲率中心是明顯地沿軸向錯(cuò)開(kāi)的。在這種鉸接頭上，軸向裝配是可能的。為此目的，保持架上的窗孔設(shè)計(jì)得比一般的寬。此外，對(duì)各窗孔來(lái)說(shuō)沿推入方向分別在前面設(shè)置了一個(gè)凹穴。這樣，保持架便可以在橋接件之間推入到外部件中，該橋接件在外部件的各滾道之間沿徑向朝內(nèi)突出。窗孔在此首先相對(duì)于橋接件加以定向。通過(guò)隨后按半個(gè)分度的共軸扭轉(zhuǎn)，保持架便可進(jìn)入其工作位置，在此位置上它沿軸向被布置在外部件中。
不過(guò)，在US 4,231,232A中所需的凹穴會(huì)引很高的制造費(fèi)用、削弱保持架、并限制鉸接頭的最大偏轉(zhuǎn)角(Beugewinkel)，這是因?yàn)楸３旨艿臐L珠導(dǎo)引面是沿徑向縮小的。此外，這種類(lèi)型的保持架壁比較厚，這樣在內(nèi)部件和外部件的滾道中的滾珠接觸角也就會(huì)變得相應(yīng)較小。
一種根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的同步鉸接頭具有權(quán)利要求1所述特征，即使在下述那一種類(lèi)型的鉸接頭上也能利用軸向裝配的優(yōu)點(diǎn)，在這種鉸接頭上在彎曲的滾珠滾道和定心滾珠面之間實(shí)現(xiàn)了控制偏心(Stuber-Offset)。按這種鉸接頭設(shè)計(jì)，所述滾珠保持架的球形內(nèi)表面和球形外表面是同心的，或者說(shuō)只有很小的軸向偏心。在這種情況下，不需要在保持架的窗孔部位處留有凹穴以用于將保持架裝配到外部件中。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)還規(guī)定根據(jù)占用空間節(jié)約的觀點(diǎn)進(jìn)一步充分利用從軸向裝配中獲得的優(yōu)點(diǎn)。
保持架的球形外表面最好僅由其窗孔所中斷，以使保持架不致于被削弱，從而可使其壁特別薄。這一點(diǎn)使得有可能實(shí)現(xiàn)那種Stuber-Offset-鉸接頭的趨向于較緊湊的結(jié)構(gòu)。
所述保持架在其工作位置中被保持在外部件的具有一個(gè)側(cè)凹的定中心球體中。因此為了將保持架支撐在外部件中不需要附加的軸向保險(xiǎn)元件，從而可使制造費(fèi)用和裝配費(fèi)用即使進(jìn)行軸向推入也保持得較低。
比起前面述及的背景技術(shù)來(lái)，一種優(yōu)選方案的特征主要在于外部件的鐘形底部和保持架的旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)M之間的間距L1小于外部件的球形內(nèi)表面的半徑L2。
比起具有鐘形外部件的傳統(tǒng)同步鉸接頭來(lái)，由此可以明顯地減短軸向結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度并獲得更加緊湊的結(jié)構(gòu)。此外還可減小重量。在汽車(chē)上通過(guò)采用一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的同步鉸接頭，可使鉸接頭回轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)一步向外移動(dòng)，從而可實(shí)現(xiàn)一種趨向于較小的轉(zhuǎn)彎直徑(Wendekreise)，這是因?yàn)榕c傳統(tǒng)的同步鉸接頭相比，并未改變偏轉(zhuǎn)本能(Beuge-vermoegen)。
所述間距比L1/L2最好小于0.9，甚至最好小于0.8。利用小于0.75的間距比L1/L2，可以達(dá)到一種特別緊湊的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述保持架在其朝向鐘形底部的端側(cè)上做成斜坡(abschraegen)。這樣就可進(jìn)一步減小外部件的軸向結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。
所述保持架的斜坡相對(duì)于保持架的端平面最好處于15至40度的一個(gè)角度范圍中，更進(jìn)一步地最好處于23至32度的一個(gè)角度范圍中。
此外，滾珠滾道的孔口坡角(Oeffnungswinkel)是如此設(shè)計(jì)的，使得在工作負(fù)荷之下，保持架在外部件中支承在滾道的孔口坡角所對(duì)著的那一側(cè)上。通常的情況是，在工作負(fù)荷之下，滾珠保持架在鉸接頭中也就支撐在外部件的出口側(cè)上。這一點(diǎn)意味著通過(guò)一種根據(jù)本發(fā)明的斜邊，支撐面的減小并不起負(fù)面影響。據(jù)這樣一種結(jié)構(gòu)其中所需的自由空間是通過(guò)較小的保持架寬度而創(chuàng)造的，所以在保持架的內(nèi)徑上喪失了用于內(nèi)部件的支撐面。內(nèi)部件上的支撐面的損失可能提高鉸接頭中的摩擦，從而使構(gòu)件定位變差，從而導(dǎo)致鉸接頭使用壽命受損，此外，特別在大的偏轉(zhuǎn)角情況下會(huì)影響到鉸接頭的強(qiáng)度。針對(duì)這種情況，根據(jù)本發(fā)明的解決方案可以減小所需的結(jié)構(gòu)空間，而又不損害強(qiáng)度和功能。
為了便于裝配，根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，在外部件上的滾道在其朝向出口側(cè)的終段(Auslauf)上分別配有一個(gè)徑向凹穴，使得在內(nèi)部件和外部件之間的一個(gè)大夾角的狀態(tài)下與外部件的滾道形成一個(gè)開(kāi)口，通過(guò)該開(kāi)口可以將一個(gè)滾珠引入到在所配置的滾道之間構(gòu)成的空間中。如下面還要詳細(xì)加以說(shuō)明的，這允許容易地將滾珠裝入到在其它情況下已裝配好的、由內(nèi)部件、外部件和保持架組成的系統(tǒng)中。
即使所述內(nèi)部件和一個(gè)異型軸已安裝在保持架中，根據(jù)本發(fā)明的滾珠保持架的軸向裝配也可以實(shí)現(xiàn)。與此相反，按背景技術(shù)的方案，該異型軸則會(huì)妨礙滾珠保持架的推入。根據(jù)本發(fā)明的一種方案，在將內(nèi)部件和異型軸已安裝好之后才將滾珠裝入。通過(guò)外部件上的滾珠滾道終段部位處的凹穴，就能在安裝位置上就能將異型軸傾斜角度到如此程度，使得可以分別將一個(gè)滾珠裝入到滾珠保持架中。
上述凹穴最好如此加以設(shè)計(jì)，使得在一個(gè)最大的工作偏轉(zhuǎn)角條件下，滾珠充分地支撐在滾道終段的部位處。與此相關(guān)聯(lián)，特別有利的是在外部件上的滾珠滾道都具有一種隨圓的或哥特式的橫截面。在這種情況下，滾珠即支撐在滾道的側(cè)面上，而不是直接支撐在滾道的底面上，所以那些主要到達(dá)在滾道底部上的凹穴可以設(shè)計(jì)得比較大，而不會(huì)負(fù)面地影響到承載性能。
此外，采用具有大直徑的滾珠為此是有利的。因此根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案設(shè)置了這樣的滾珠，它們與一個(gè)設(shè)置在內(nèi)部件上的軸相比具有的一個(gè)直徑在0.8至1的范圍中。
從原則上說(shuō)，該軸可以作為異型軸加以設(shè)計(jì)，它例如經(jīng)過(guò)一種齒嚙合而固定在內(nèi)部件中。此外，本發(fā)明還開(kāi)啟了這樣一種可能性，就是鉸接頭軸設(shè)有一個(gè)處于軸和內(nèi)部件之間的不可松卸的連接件。另外還可以將軸和內(nèi)部件設(shè)計(jì)成彼此相連的整體。在后一種情況下，滾道直接地設(shè)定在一個(gè)軸段上，該軸段同樣也具有比其余的軸大的直徑。這樣就可取消在所述軸和內(nèi)部件之間的連接元件和保險(xiǎn)元件。此外，對(duì)于單個(gè)部件的制造和裝配還可獲得成本上的優(yōu)勢(shì)。從下述情況還可得出一個(gè)附加的功能優(yōu)點(diǎn)能可靠地避免那種扭轉(zhuǎn)余隙，如在傳統(tǒng)方案中在一個(gè)異型軸的嚙齒和內(nèi)部件之間可能產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)余隙。取消嚙合齒，這對(duì)部件強(qiáng)度能產(chǎn)生有利的作用，因?yàn)檫@不會(huì)發(fā)生由于連接而造成的凹痕效應(yīng)。
關(guān)于滾珠的安裝，根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，外部件滾道終段上的凹穴可以設(shè)計(jì)得與軸的輪廓形狀相一致，當(dāng)軸以滾珠裝配角貼靠在到外部件上時(shí)。這使得可以實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)裝配過(guò)程，其中在將外部分、內(nèi)部分和保持架進(jìn)行組裝之后，便可將滾珠裝入到保持架的窗孔中，因?yàn)楸M管鉸接頭具有緊湊的結(jié)構(gòu)，但仍能實(shí)現(xiàn)大的滾珠裝配角。
所述凹穴例如都可以鍛壓而成。由于該凹穴沒(méi)有運(yùn)行功能，所以對(duì)其制造精密度的要求是相當(dāng)?shù)偷摹?br> 此外，可以在外部件上固定一個(gè)波紋管，該波紋管具有突出于敞開(kāi)的滾道端的壁段，該壁段可以在內(nèi)部件和外部件之間的最大夾角的情況下將滾珠分別保持在滾道中。這樣便可防止?jié)L珠有可能從保持架中掉落出來(lái)。這一點(diǎn)在下述情況下尤其具有重要的意義在操作時(shí)，例如在運(yùn)輸過(guò)程中、以及在裝配到汽車(chē)上時(shí)，鉸接頭可以一直傾斜到滾珠裝配角。
在運(yùn)行中轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接頭的情況下，軸止擋在一個(gè)較小的角度，從而使得運(yùn)行中的滾珠不可能出現(xiàn)散落出來(lái)的現(xiàn)象。這實(shí)際上意味著按相應(yīng)的實(shí)施形式，運(yùn)行中鉸接頭的最大偏轉(zhuǎn)角度小于滾珠裝配角。
前述的同步鉸接頭的特征在于一種很靈活的裝配，其中在組裝時(shí)不側(cè)重于內(nèi)部件、外部件和保持架的順序。
與傳統(tǒng)的同步鉸接頭不同的是，軸向裝配特別地也可以在下述情況下進(jìn)行將內(nèi)部件和一個(gè)在其上所設(shè)置的軸事先就安裝在保持架上，因?yàn)橛捎跊](méi)有構(gòu)件軸線的扭轉(zhuǎn)，所以在裝配時(shí)軸不會(huì)受到妨礙?？梢灾苯涌闯龅氖茄b配的方式對(duì)于內(nèi)部件和軸的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的作用，致使二者甚至可以按整體設(shè)計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的裝配方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的可能性，因?yàn)樵谶@里只需要實(shí)施比較容易的、部件彼此的直線移動(dòng)。
根據(jù)所述裝配方法的一種優(yōu)選方案，將滾珠單個(gè)地依次地嵌入到已同內(nèi)部件和外部件組裝起來(lái)的保持架中，為此對(duì)每一個(gè)滾珠所述內(nèi)部件都要強(qiáng)烈地相對(duì)于外部件傾斜角度。然后，每個(gè)滾珠就可分別沿著所配置的滾道對(duì)的出口側(cè)而被引入到保持架的一個(gè)窗孔中。在外部件上、在滾道終段處所設(shè)置的凹穴于此分別擴(kuò)大通往處于大夾角狀態(tài)中的、起容納作用的滾道空間的通道，因而更容易實(shí)行裝配。這些凹穴最好附帶地做如此設(shè)計(jì)，使得同時(shí)可提供一個(gè)空間以用于使設(shè)置在內(nèi)部件上的軸埋入其中。
下面將參照在附圖中所示的一些實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。
附圖示出

圖1用于根據(jù)本發(fā)明的一種同步鉸接頭的一個(gè)實(shí)施例縱截面視圖，圖2圖1所示鉸接頭的沿保持架朝外部件的推入方向的視圖，圖3沿對(duì)保持架的觀察方向、相應(yīng)于圖2的一個(gè)視圖，圖4所述保持架的縱截面圖，圖5所述外部件和保持架的側(cè)視圖，表示軸向裝配，圖6所述保持架的剖面圖，圖7根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的沿保持架向著外部件的推入方向的一個(gè)視圖，圖8圖7所示外部件的縱截面視圖，圖9根據(jù)本發(fā)明的一種同步鉸接頭的另一個(gè)實(shí)施例的縱截面視圖。
圖1至6中所示的第一實(shí)施例表示一個(gè)同步鉸接頭1，用于利用角平衡傳遞轉(zhuǎn)矩。該同步鉸接頭1包含一個(gè)在這里示例性地表示的呈鐘形設(shè)計(jì)的外部件2、一個(gè)安置在該外部件中的內(nèi)部件3及一個(gè)保持架4，該保持架可圍繞一個(gè)旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)M回轉(zhuǎn)地保持在外部件2和內(nèi)部件3之間。為此，在保持架外側(cè)和保持架內(nèi)側(cè)上，設(shè)計(jì)了呈球形彎曲的表面4.2和4.3，這些表面可以分別在外部件2和內(nèi)部件3的相應(yīng)壁段上可滑動(dòng)地被引導(dǎo)。外表面4.2和內(nèi)表面4.3的曲率中心都處在旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)M處。雖然上述曲率中心的一個(gè)很小的軸向偏移是可能的，但這樣一個(gè)偏心不能用于將滾珠6控制在半角平面中。在保持架4上配置了多個(gè)沿圓周方向分布的窗孔5，這些窗孔分別容納一個(gè)滾珠6，并將之完全圍住。滾珠6在槽形的滾道7和8中被引導(dǎo)，這兩個(gè)滾道彼此在外部件2上和內(nèi)部件3上成對(duì)地相對(duì)置。與在具有雙偏心點(diǎn)保持架的鉸接頭的情況所不同的是，在這里經(jīng)過(guò)滾道7和8的彎曲來(lái)產(chǎn)生作用(Stuber-Offset)。保持架的球形外表面4.2和內(nèi)表面4.3僅被窗孔5所中斷，當(dāng)然也就沒(méi)有其它任何凹穴、斜坡、凸點(diǎn)等。
在傳統(tǒng)的同步鉸接頭安裝時(shí)保持架4按一個(gè)折角的狀態(tài)引入到外部件2的開(kāi)口中，與這種鉸接頭不同的是，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，外部件2和保持架4是如此加以配置的，使得它們?cè)谘b配時(shí)可以沿著其構(gòu)件軸線方向進(jìn)行相互推移，如圖5中所示。
此外，新的鉸接頭在其外部件2的定心球體上具有一個(gè)側(cè)凹，所以保持架4可以自持地處在工作狀態(tài)中。因此，為了將保持架支撐在外部件上，不需要附加的軸向保險(xiǎn)元件。
為了能夠進(jìn)行軸向裝配，保持架4的窗孔5在沿圓周方向所具有的寬度B1大于在外部件2的內(nèi)側(cè)上所設(shè)置的橋接件9，該橋接件將相鄰的滾道7彼此分開(kāi)。如尤其可以從圖2至4中看出，保持架4在窗孔一側(cè)上所測(cè)得的外徑D1小于在彼此對(duì)置的橋接件9之間的外部件2的開(kāi)口一側(cè)上所測(cè)得的內(nèi)徑D2。固此在裝配時(shí)，具有寬度B2的較窄的橋接件9可以適配到窗孔5之間。在這種情況下，不需要在保持架4的外側(cè)上在窗孔5的部位處設(shè)置附加的凹穴，當(dāng)然也不排除這樣做。在進(jìn)行軸向相互推移之后，保持架4和外部件2以大約半個(gè)分度圍繞鉸接頭的縱軸線A進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使得窗孔5在各自配置的滾道7和8之間貼靠在外部件2和內(nèi)部件3上。
根據(jù)本發(fā)明的同步鉸接頭1的特征在于保持架4的尺寸與外部件2的內(nèi)部尺寸相諧調(diào)。如特別可從圖1中看出的，外部件2的鐘形底部10和保持架4的旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)M之間的距離L1小于外部件2的球形內(nèi)表面的半徑L2。在這種情況下這樣選擇所述距離比L1/L2，使得保持架4在鉸接頭1的所希望的最大的工作偏轉(zhuǎn)角情況下正好不會(huì)以它的外棱邊11碰觸到外部件2的鐘形底部10。考慮到鉸接頭在軸向中的一種特別緊湊的結(jié)構(gòu)形式，距離比L1/L2小于0.9或者甚至小于0.8是有利的。
鉸接頭1的一種特定設(shè)置能確保其強(qiáng)度特性，該強(qiáng)度特性不會(huì)受到外部件2的軸向長(zhǎng)度L3的有意縮短的消極影響。在小的最大工作偏轉(zhuǎn)角的情況下，距離比L1/L2也可考慮小于0.75。
由于與傳統(tǒng)的同步鉸接頭相比縮短了軸向長(zhǎng)度L3，在汽車(chē)上的鉸接頭旋轉(zhuǎn)點(diǎn)可以比較遠(yuǎn)地朝外移動(dòng)。因此，在行駛運(yùn)行中出現(xiàn)的工作偏轉(zhuǎn)角保持得較小。這又可以用來(lái)減小汽車(chē)的轉(zhuǎn)彎直徑。
考慮到一種盡可能緊湊的結(jié)構(gòu)，全保持架4還可以對(duì)其內(nèi)側(cè)進(jìn)行改進(jìn)，如圖6中所示。圖中以縱截面表示的保持架4在其朝向鐘形底部10的端面12上向外做成斜坡。保持架4的斜坡13相對(duì)于其端面12處在一個(gè)15至40度的角度范圍中，最好在一個(gè)20至28度的角度范圍中。如從圖6中可以進(jìn)一步看出的，斜坡13幾乎在保持架4的總厚度上延伸，因而有別于一種簡(jiǎn)單的構(gòu)造狀態(tài)。斜坡13最好在保持架厚度的至少一半上延伸。圖1示出利用斜坡13所獲得的益處。在理想狀態(tài)時(shí)，斜坡13是如此選擇的使得它在鉸接頭1的最大彎曲中大致平行于鐘形底部10延伸，從而可獲得最佳的空間利用效果。
不會(huì)出現(xiàn)與之相關(guān)聯(lián)的、對(duì)鉸接頭1的強(qiáng)度特性的不利影響。保持架4支撐在滾道7和8的開(kāi)口角所指向的那一側(cè)。在所示的不受局限的實(shí)施例中，這一點(diǎn)意味著在工作負(fù)荷下，保持架4支撐在外部件2的出口側(cè)上。與此同時(shí)，保持架4保證對(duì)內(nèi)部件3的支撐的足夠?qū)挾取?br> 在圖7和8中所示的一個(gè)變型中，滾道7’在外部件2’上的終段上朝向出口側(cè)分別配有一個(gè)徑向凹穴14。該凹穴14處于外部件2’的端面15上，并一直延伸到滾道7的槽底16。它們是這樣設(shè)計(jì)的，使得在內(nèi)部件3’和外部件2’之間的大夾角的狀態(tài)時(shí)，同外部件2’的滾道7’形成一個(gè)開(kāi)口，通過(guò)此開(kāi)口可將滾珠6’引入到在所配置的滾道7’和8’之間所形成的空室中。這一點(diǎn)有利于將滾珠6’安裝到保持架4’的窗孔5’中，因此，這種安裝可以在外部件2’、內(nèi)部件3’及保持架4’的組裝狀態(tài)中予以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)在外部件2’上采用具有一個(gè)橢圓或哥特形橫截面的滾珠滾道，徑向凹穴14即使在鉸接頭1的最大工作偏轉(zhuǎn)角條件下也不會(huì)使其強(qiáng)度受到影響。在滾道終段上的凹穴14例如可以同滾道7’和8’一起加以鍛壓而成。如若將凹穴14分開(kāi)地進(jìn)行制造，其精密度要求也可選擇得小于對(duì)滾道7’和8’的要求。
從傳統(tǒng)上說(shuō)，首先是將內(nèi)部件裝入到保持架中，然后將保持架和內(nèi)部件一起裝入到外部件中，隨后傾斜角度，將滾珠依次放入，最后將軸推入到內(nèi)部件中。
鉸接頭1的安裝可按不同方式予以實(shí)施。在一種根據(jù)本發(fā)明的鉸接頭中，可將由異型軸、內(nèi)部件3和保持架4組成的裝配組裝入到外部件2中。內(nèi)部件3和異型軸也可以不可松卸地彼此相連，或者設(shè)計(jì)為整體的。按傳統(tǒng)的鉸接頭，上述設(shè)計(jì)是不行的，因?yàn)樵谕獠考?和保持架4之間存在構(gòu)件軸線的大的夾角的情況下，所述軸是礙事的。
如業(yè)已指出的，然后可將滾珠6裝入。為此，首先將內(nèi)部件3相對(duì)于外部件2具有大的夾角。在這個(gè)狀態(tài)下(滾珠裝配角)，在其所配置的滾道對(duì)7和8的出口側(cè)，分別將滾珠引入到保持架4的一個(gè)窗孔5中。結(jié)合圖7和8所說(shuō)明的凹穴14，使得在這種情況下易于接近處于大的夾角的狀態(tài)下的起容納作用的滾道空室。也可以考慮不要這種凹穴14而將滾珠6引入到滾道7和8中。通過(guò)凹穴14的配置，當(dāng)然可以將滾珠裝配傾斜角保持得較小，從而在將滾珠6裝入保持架4中時(shí)可以做到較小偏轉(zhuǎn)，這對(duì)于外部件2的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度L3的設(shè)計(jì)能起到有利作用。
此外，在這種關(guān)聯(lián)中有利的做法是滾珠6與一個(gè)設(shè)置在內(nèi)部件上的、在圖中未示出的軸相比較而言是大的，也就是說(shuō)，滾珠6和該軸之間的直徑比處在0.8～1的范圍中。外部件2’的滾道終段上的凹穴14最好在下述情況下才設(shè)計(jì)得與軸輪廓形式相符合，即該軸在滾珠裝配角中是貼靠到外部件2’上的。因此，按照一種優(yōu)選方案，外部件2’的滾道終段是如此設(shè)計(jì)的，使得剛好是以該軸在滾珠裝配角中所占的體積做成凹穴。這樣，在裝配時(shí)就能保證很好地接近滾道7’和8’。
首先，凹穴14創(chuàng)造一個(gè)空室，可將內(nèi)部件3的軸裝入到該空室中，借以擴(kuò)大裝配角。
如在前面述及的，在根據(jù)本發(fā)明的解決方案中，保持架4的裝配的時(shí)間順序是很靈活的。例如首先可將保持架4裝入到外部2中。當(dāng)然也可以首先將保持架4固定在內(nèi)部件3上，然后將內(nèi)部件連同已裝好的保持架4沿軸向引入到外部件2中。后一種做法特別在下述情況下是很有利的內(nèi)部件3已經(jīng)同所配置的軸連接了。
為了避免在運(yùn)行中滾珠6掉落出來(lái)，可將運(yùn)行中鉸接頭的最大偏轉(zhuǎn)角調(diào)定到小于滾珠裝配角。然而，例如在送往汽車(chē)時(shí)在裝配過(guò)程中仍存在這樣一個(gè)問(wèn)題鉸接頭被疏忽地使夾角過(guò)大，即所述夾角一直達(dá)到滾珠裝配角。為了即使在這里也能預(yù)防滾珠6的掉落，則可采取附加的保險(xiǎn)措施。按圖9中所示的變型，為此可利用一個(gè)固定在外部件2上的波紋管17。該波紋管以一個(gè)凸緣18于外部固定在外部件2上，并具有至少一個(gè)超出敞開(kāi)的滾道端部的前方的壁段19，該壁段在內(nèi)部件3和外部件2之間的一個(gè)最大夾角的情況下將滾珠6保持在相關(guān)的滾道7和8上。在運(yùn)行中鉸接頭旋轉(zhuǎn)的情形下，該波紋止擋處于一個(gè)較小的角度，所以該壁段19主要起著裝配保險(xiǎn)的作用。
前面已參照幾個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)然還可采取單獨(dú)的措施，例如在保持架4上做出斜坡13，或者在外部件2上做出凹穴14，或者滾珠的安裝方法，或者借助波紋管17的裝配保險(xiǎn)，它們都是彼此獨(dú)立地設(shè)置的，或者也可在傳統(tǒng)的同步鉸接頭上采用，其中所述裝配是利用首先具有夾角的構(gòu)件軸線實(shí)現(xiàn)的。
無(wú)論如何，利用本發(fā)明便可提供一種特別緊湊的Stuber-Offset型的同步鉸接頭。附加的特征可以顯著地使裝配工作變得容易。此外，本發(fā)明允許使用整體的單元或者使用由一個(gè)內(nèi)部件和一個(gè)軸組成的已彼此連接好的單元。本發(fā)明并不限于前述的實(shí)施例，它還包含所有在各項(xiàng)權(quán)利要求中所確定的解決方案。
附圖標(biāo)記列表1 同步鉸接頭2 外部件3 內(nèi)部件4 全保持架4.2 球形外表面4.3 球形內(nèi)表面5 窗孔6 滾珠7 在外部件上的滾道8 在內(nèi)部件上的滾道9 橋接件10 鐘形底部11 外棱邊12 保持架的內(nèi)側(cè)端面13 斜坡14 凹穴15 外部件的端面16 槽底17 波紋管18 凸緣19 壁段A 縱軸線L1 外部件的鐘形體底部和保持架的旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)之間的距離L2 外部件2的球形內(nèi)表面的半徑L3 外部件的鐘形體的軸向結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度M 保持架的旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)
權(quán)利要求
1.具有一個(gè)外部件(2)、一個(gè)內(nèi)部件(3)和一個(gè)在該外部件和內(nèi)部件之間自保持地被容納的全保持架(4)的同步鉸接頭，所述保持架具有窗孔(5)以用于將滾珠(6)保持在處于外部件(2)和內(nèi)部件(3)上的滾道(7、8)中，其中保持架(4)在外部件(2)處以球形外表面(4.2)、在內(nèi)部件(3)處以球形內(nèi)表面(4.3)圍繞一個(gè)共同的曲率中心(M)被引導(dǎo)；外部件(2)和保持架(4)在裝配時(shí)可沿其構(gòu)件軸線的方向彼此相互推移。
2.按權(quán)利要求1所述的同步鉸接頭，其特征在于，保持架(4)除了其窗孔(5)之外沒(méi)有其它裝配凹穴或削弱點(diǎn)。
3.按權(quán)利要求1或2之一所述的同步鉸接頭，其特征在于，外部件(2)呈鐘形地構(gòu)成，該外部件(2)的鐘形體底部(10)和保持架(4)的旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)M之間的距離L1小于保持架(4)的鐘形體底側(cè)的外棱邊(11)和保持架(4)的旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)M之間的距離L2。
4.按權(quán)利要求3所述的同步鉸接頭，其特征在于，所述距離比L1/L2小于0.9。
5.按權(quán)利要求3所述的同步鉸接頭，其特征在于，所述距離比L1/L2小于0.8。
6.按權(quán)利要求3所述的同步鉸接頭，其特征在于，所述距離比L1/L2小于0.75。
7.按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭，其特征在于，保持架(4)在其內(nèi)側(cè)的端面(12)上做了徑向朝外的斜坡。
8.按權(quán)利要求7所述的同步鉸接頭，其特征在于，保持架(4)的斜坡(14)相對(duì)于保持架的端面(12)處于一個(gè)從15至40度的角度范圍中。
9.按權(quán)利要求7所述的同步鉸接頭，其特征在于，保持架(4)的斜坡(14)相對(duì)于保持架的端面(12)處于一個(gè)從23至32度的角度范圍中。
10.按權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭，其特征在于，滾珠滾道的孔口坡角使得在工作負(fù)荷下保持架(4)支撐在外部件(2)上的出口側(cè)的區(qū)段上。
11.按權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭，其特征在于，外部件(2)上的滾道(7)在其朝向出口側(cè)的終段上分別配有一個(gè)徑向凹穴(14)，使得在內(nèi)部件(3)和外部件(4)之間的一個(gè)大的夾角狀態(tài)下同外部件(2)的滾道(7)形成一個(gè)開(kāi)口，一個(gè)滾珠(6)可以通過(guò)該開(kāi)口引入到在所配置的滾道(7，8)之間所形成的空室中。
12.按權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭，其特征在于，外部件(2)上的滾珠滾道(7)具有一種橢圓的或哥特形的橫截面。
13.按權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭，其特征在于，滾珠(6)與內(nèi)部件(3)上所設(shè)置的軸相比是大的，也就是說(shuō)，滾珠(6)和該軸之間的直徑比在0.8至1之間。
14.按權(quán)利要求13所述的同步鉸接頭，其特征在于，所述軸和內(nèi)部件(3)是彼此整體地構(gòu)成的。
15.按權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭，其特征在于，當(dāng)所述軸在滾珠安裝角中貼靠在外部件(2)上時(shí)，外部件(2)的滾道終段上的凹穴(14)是與該軸的輪廓形狀相一致的。
16.按權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭，其特征在于，凹穴(14)是鍛壓而成的。
17.按權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭，其特征在于，在外部件(2)上固定著一個(gè)波紋管(17)，該波紋管具有至少一個(gè)伸到敞開(kāi)的滾道端部前面的壁段(19)，該壁段在內(nèi)部件(3)和外部件(2)之間的一個(gè)最大夾角情況下將滾珠(6)分別保持在每個(gè)滾道(7，8)中。
18.按權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭，其特征在于，在運(yùn)行中鉸接頭的最大偏轉(zhuǎn)角小于滾珠裝配角。
19.按權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭，其特征在于，保持架(4)在其工作狀態(tài)中被保持在外部件(2)的具有一個(gè)側(cè)凹的定中心滾珠上。
20.用于裝配按以上權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的同步鉸接頭的方法，其特征在于，內(nèi)部件(3)連同已經(jīng)安裝好的全保持架(4)沿軸向引入到外部件(2)中。
21.按權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，將滾珠(6)如此單個(gè)地依次地裝入到已同內(nèi)部件(3)和外部件(2)組裝好的保持架(4)中對(duì)于每一個(gè)滾珠(6)使內(nèi)部件(3)對(duì)于外部件(2)形成大的夾角，并分別將滾珠(6)在所配置的滾道對(duì)(7，8)的出口側(cè)引入到保持架(4)的一個(gè)窗孔(5)中，其中在外部件(2)上、在滾通終段處分別設(shè)置一個(gè)凹穴(14)，該凹穴擴(kuò)大通往處于大夾角狀態(tài)中的具有容納作用的滾道空室的通道，并為一個(gè)軸形成一個(gè)裝入空間。
全文摘要
一個(gè)同步鉸接頭具有一個(gè)外部件(2)、一個(gè)內(nèi)部件(3)和一個(gè)在該外部件和內(nèi)部件之間自保持地被容納的全保持架(4)，所述保持架(4)具有窗孔(5)以用于將滾珠(6)保持在處于外部件(2)和內(nèi)部件(3)上的滾道(7、8)中。保持架(4)在外部件(2)處以球形外表面(4.2)、在內(nèi)部件(3)處以球形內(nèi)表面(4.3)圍繞一個(gè)共同的曲率中心(M)被引導(dǎo)。外部件(2)和保持架(4)在裝配時(shí)可沿其構(gòu)件軸線的方向彼此相互推移。這允許實(shí)現(xiàn)具有Stuber－Offset型號(hào)的同步鉸接頭(1)的一種特別緊湊的結(jié)構(gòu)。外部件(2)上的特定的凹穴允許即使在內(nèi)部件(3)已與一個(gè)軸相連的情況下亦可裝入滾珠(6)。此外還提出了用于這樣一種鉸接頭的一種裝配方法。
文檔編號(hào)F16D3/223GK1774581SQ200480010057
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月14日
發(fā)明者G·沙夫, G·凱澤 申請(qǐng)人:大眾汽車(chē)有限公司