三樞軸式等速萬向節(jié)的內部接頭零件和滾軸元件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及Ξ樞軸式等速萬向節(jié)的內部接頭零件并且設及用于設置在Ξ樞軸式 等速萬向節(jié)的內部接頭零件的突出部上的(適合的)滾軸元件。Ξ樞軸式等速萬向節(jié)特別用 于當軸相對于彼此的軸向位移和偏轉被(同時地)啟動時借助于軸來傳輸扭矩。
【背景技術】
[0002] 運種類型的Ξ樞軸式接頭在例如ΕΡ 1 008 777 Α2中披露。ΕΡ 1 008 777 Α2特別 披露具有凸面形圓周面的突出部，該圓周面具有從多個零件部分聚集成的表面線，其中在 突出部的最大直徑的區(qū)域中的表面線具有比該表面線的相鄰部分大的半徑。在此，表面線 被實施為跨凸面形圓周面恒定，也就是說凸面形圓周面被實施為相對于相應的突出部的縱 向軸線旋轉地對稱。因此，此Ξ樞軸式等速萬向節(jié)的突出部與其他已知的球面形狀偏離。

【發(fā)明內容】

[0003] 由此，本發(fā)明的目標在于至少部分地解決先前技術的背景下敘述的問題。具體來 說，提供一種輕質且成本有效的Ξ樞軸式等速萬向節(jié)，該萬向節(jié)還具有非常良好的負載能 力。此外，所述Ξ樞軸式等速萬向節(jié)還可用于相對大的偏轉角度。對于運種類型的Ξ樞軸式 等速萬向節(jié)，提出內部接頭零件和滾軸元件。
[0004] 運通過根據(jù)權利要求1的特征的Ξ樞軸式等速萬向節(jié)的內部接頭零件實現(xiàn)。運還 通過根據(jù)權利要求9的用于(根據(jù)本發(fā)明的）內部接頭元件的滾軸元件來實現(xiàn)。本發(fā)明的其 他有利設計實施例和超級功能組在從屬權利要求中陳述。權利要求中個別地列出的特征可 W任何技術上有意義的方式來相互組合并且可W由來自描述的解釋性情況事實來補充，描 述中將論證本發(fā)明的實施例的其他變體。
[0005] 為此目的，提出一種Ξ樞軸式等速萬向節(jié)的內部接頭零件，包括具有旋轉軸線和 Ξ個突出部的軸穀，所述Ξ個突出部在徑向方向上從軸穀向外延伸并且具有鄰接軸穀的過 渡區(qū)域和支承區(qū)域。每個突出部具有縱向軸線并且在支承區(qū)域中具有凸面形圓周面。內部 接頭零件具有第一平面，該第一平面包括突出部的所有縱向軸線并且被限定為垂直于旋轉 軸線。每個突出部的凸面形圓周面形成在第一平面中延伸的第一表面線，其中在沿縱向軸 線的存在突出部的最大直徑的高度處預先限定具有內球面半徑的內球面，所述內球面的中 點位于縱向軸線上該高度點處，并且所述內球面接觸第一表面線的相對接觸點。每個突出 部的第一表面線至少在第一角度范圍內延伸，所述第一角度范圍在每種狀況下與相應的接 觸點相鄰并且在內球面之外，其中第一角度范圍起源于內球面的中點并且在每種狀況下向 各別接觸點的兩側延伸最大20度角度、具體來說在每種狀況下延伸最大10度角度。每個突 出部的凸面形圓周面的第二表面線存在于第二平面中，其中第二平面設置成垂直于第一平 面并且含有相應的突出部的縱向軸線。此外，第二表面線僅在接觸點、突出部的最大直徑的 高度處接觸內球面，并且至少在第二角度范圍內延伸，所述第二角度范圍在每種狀況下與 相應的接觸點相鄰并且在內球面之內，其中第二角度范圍起源于內球面的中點并且在每種 狀況下向相應的接觸點的兩側延伸最大30度角度、具體來說在每種狀況下延伸最大20度角 度。
[0006] 可W假定已知Ξ樞軸式等速萬向節(jié)的內部接頭零件的原則上構造，其中軸穀可W 具體來說接納軸(繞旋轉軸線旋轉)并且因此可W分別將供入的扭矩通過突出部傳輸?shù)酵?部接頭零件，或者反之亦然。突出部具有本領域技術人員顯而易見的功能區(qū)域，其中在由支 撐區(qū)域鄰接更遠伸出之前通常提供在徑向方向上從軸穀延伸的過渡區(qū)域，該支撐區(qū)域的凸 面形圓周面代表用于將配合到其上的滾軸元件的滑動接觸面。圓周面被實施為凸面形的， 其中圓周面最通常是非球面形的。一個端面可W形成突出部的徑向終端，該端面具體來說 特征在于其成形為垂直于縱向軸線或者該端面的矢量曲率半徑設置成錐形，該錐形繞縱向 軸線設置并且具有30至60度角度的開度角。
[0007] 突出部的縱向軸線位于公共平面中，該公共平面定位成垂直于內部接頭零件的旋 轉軸線并且在此稱為"第一平面"。當現(xiàn)在觀看在第一平面中穿過突出部的截面時，圓周面 的輪廓配置"第一表面線"（第一平面中的突出部的表面線）。支承區(qū)域中的此第一表面線在 功能上重要，因為在內部接頭零件的圓周方向上的力傳輸借助于該第一表面線來執(zhí)行。因 此，此表面線也設及用于限定具有明確確定的內球面半徑的內球面。為此目的，必須首先識 別支承區(qū)域中的垂直于縱向軸線的具有最大直徑(就值而言）的突出部的高度。在此，可W 假定最大高度，也就是說在徑向方向上距離外側最遠的突出部的最大直徑。因此，限定此高 度處的最大直徑的第一表面線的相對部分的點是內球面的(分別假想或數(shù)學的)接觸點，其 中內球面的中點位于縱向軸線上，并且內球面半徑對應于在縱向軸線的該高度處的突出部 的最大半徑的一半。在此設及用于描述突出部輪廓的內球面用于與突出部的球面形狀相比 較，當前提出的實施例與該球面形狀對應地偏離。
[0008] 具體來說，第一平面中的最大直徑可W與第二平面中的突出部的最大直徑偏離小 尺寸(在0.01至0.1毫米的范圍內），從而使得第Ξ平面中的穿過突出部的橫截面W稍微楠 圓形的方式成形，其中第Ξ平面被定向W垂直于相應的突出部的縱向軸線W及垂直于第一 平面。
[0009] 將第一平面中的內球面的輪廓外形與和運些接觸點相鄰的第一表面線的外形相 比較在此得出第一表面線分別在較小程度上彎曲，或者在內球面外部(具有距縱向軸線的 較大距離)延伸。此確定應對于對應的第一角度范圍（設及第一表面線的角度范圍）存在，其 中第一角度范圍的值也可W是不同的，具體來說考慮到低于和高于具有縱向軸線的方向上 (徑向方向上）的最大直徑的高度的設計實施例。W此方式，低于該高度的第一角度范圍可 W實施為大于、等于或小于高于該高度的第一角度范圍。在兩個第一角度范圍都是最大的 狀況下，在每種狀況下都涵蓋20度角度，從而使得包括總共40度角度。在一個第一角度范圍 最小而另一個最大的狀況下，一個第一角度范圍（高于或低于一個接觸點）則在朝向另一側 (因此低于或高于相同的接觸點）的同時僅延伸橫跨20度角度，并非必須要滿足W上條件。 然而清楚的是，第一表面線至少在一側上位于更加遠離外側，具體來說在接觸點的兩側上 橫跨2角度、具體來說至少5角度的(最小)第一角度范圍。
[0010] 因此，第一表面線的外形與球形形狀偏離并且具體來說在第一平面中W比第一平 面中的內球面的截面圓的外形更加平坦的方式延伸。Ξ樞軸式等速萬向節(jié)的內部接頭零件 與外部接頭零件之間的圓周力主要在此第一平面中傳輸。由于第一表面線W更加平坦的方 式延伸，所w支承區(qū)域中的突出部表面與滾軸元件的內圓周面之間的密切接觸變得更加緊 密。由于第一表面線W更加平坦的方式延伸，所W(第一平面中的）Ξ樞軸式等速萬向節(jié)的 力的主要方向上的赫茲接觸應力可W因此得到顯著減少。W此方式，此Ξ樞軸式等速萬向 節(jié)可W傳輸相對高的力，從而使得突出部也可W實施為具有最大直徑，該直徑就值而言顯 著小于已知的Ξ樞軸式等速萬向節(jié)中的狀況。由此，可W使用相對小的滾軸元件，從而使得 因此可W實現(xiàn)外部接頭零件的外部尺寸的減少。由于滾軸元件與突出部之間的更加緊密的 密切接觸，還改進等速萬向節(jié)的NVH(噪音、振動、聲振粗糖度)性質，特別是在內部接頭零件 相對于外部接頭零件的偏轉角度超出16角度的狀況下。恰恰是在運種大偏轉角度的情況 下，在已知接頭中在操作期間出現(xiàn)由于立階的周期性軸向力導致的所謂"抖動"或"啟動顫 動"。
[0011] 在穿過一個/每個單個突出部的縱向軸線的相對于第一平面偏移90度角度的截面 中，凸面形圓周面的對應輪廓（在此稱為"第二表面線"（第二平面中的表面線））變得可識 另IJ。由此，現(xiàn)在將該外形與相同的內球面再次相比較，也就是說與第二平面中的內球面的截 面線(具體來說在縱向軸線的相同高度處)相比較。在此，內球面也在相對于縱向軸線彼此 相對并且在此稱為接觸點的兩個點處接觸第二表面線。因此，（僅)第二表面線的接觸點和 第一表面線的接觸點位于內球面的公共圓上。將第二平面中的內球面的輪廓外形與和運些 接觸點相鄰的第二表面線相比較得出第二表面線更嚴重彎曲，或者在內球面內部(具有距 縱向軸線的較小距離)延伸。此確定應對于對應的第二角度范圍（設及第二表面線的角度范 圍)存在，其中第二角度范圍的值也可W是不同的，具體來說考慮到高于和低于具有縱向軸 線的方向上的最大直徑的高度的設計實施例。關于此情形參照與第一角度范圍有關的對應 敘述進行，該敘述在此同樣適用于第二角度范圍。
[0012] 第二平面中的第二表面線的外形(現(xiàn)在因此在內球面內延伸)特別使得能夠在滾 軸元件與突出部之間調整小游隙，從而使得當接頭被偏轉時第二平面中滾軸元件的中屯、可 相對于突出部位移。由于此潛在位移，所W可W在接頭被偏轉并且執(zhí)行滾軸元件相對于突 出部的傾斜移動時避免當在第一表面線的區(qū)域中突出部與滾軸元件之間發(fā)生干擾。此潛在 干擾是由于在此由大的第一曲率半徑(或者分別由直線)形成的第一表面線的外形所導致。 因此，可W在第一表面線的區(qū)域中在突出部的一側上配置與滾軸元件的內圓周面的多個接 觸點，從而使得干擾將是可能的。第二表面線的外形現(xiàn)在確保突出部與滾軸元件之間的位 移是可能的，從而肯定地阻止干擾。
[0013] 具體來說，第二表面線的外形現(xiàn)在使得當接頭被偏轉時突出部的第二表面線與滾 軸元件之間的接觸僅在突出部的一側上發(fā)生。運可W被具體追溯到與滾軸元件的此接觸區(qū) 域中的突出部半徑小于內球面半徑。W此方式，在大的偏轉角度的狀況下滾軸元件的中屯、 (滾軸元件的中屯、點）可W相對于突出部的中點并且沿第二平面位移。由此，可W最小化滾 軸元件與突出部之間(在第一表面線的區(qū)域中）的游隙，同時在大的偏轉角度下不會發(fā)生干 擾。
[0014] 具體來說，第二表面線與第一表面線之間在繞每個突出部的縱向軸線的圓周方向 上的過渡W連續(xù)方式延伸。在此，連續(xù)意味著不提供分別在表面線的輪廓中或者在圓周面 上的突變。
[0015] 具體來說，突出部不具有繞縱向軸線旋轉地對稱的圓周面。第一平面中（力的主要 方向）的第一表面線的外形與