控制角可反向的相对球道接头的制作方法
专利名称：控制角可反向的相对球道接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种其形式为相对球道接头的等角速球形万向节或等速万向球接头。
背景技术：
例如，DE/00 60 119 A1中就叙述了这种相对球道接头。具体说来，它们包括下列特点一外接头部分，它包括一第一纵向轴线La、一安装端及一开口端，此两端轴向相对设置，以及诸第一外球道及诸第二外球道；一内接头部分，它包括一第二纵向轴线Li、一安装装置、一用于指向外接头部分的开口端的轴，以及诸第一内球道和第二内球道；诸第一外球道和诸第一内球道彼此形成诸第一球道对；诸第二外球道及诸第二内球道彼此形成诸第二球道对；所述球道对各自容纳一传递扭矩的球；一球保持圈位于外接头部分及内接头部分之间并包括诸沿圆周分布的球保持圈窗口，每一窗口接纳诸扭矩传递球中的至少一个球；诸球的中心K被球保持圈保持在中心球平面EK内；球的中心K在诸球道中的移动形成各自球道的中心线M，在纵向截面内，诸球在与诸球道接触的点处的切线在诸球道中彼此形成一张开角；当接头处于对准位置(状态)时，诸第一对球道的张开角α从开口端到安装端展开；当接头处于对准位置时，诸第二对球道的张开角β从安装端到开口端展开。
当忽略球必要的游隙时，在对齐的接头中，诸第一及第二对球道的中心线相对于接头的中线平面EM基本上彼此是镜对称的，当接头连接时，它们相对于两等分角平面彼此镜对称。“张开角”是球在其与球道基线接触点的诸切线之间以及在球道基线最接近于球的点处的诸切线之间的角。“控制角”指的是球在扭矩下在球的球道侧面接触点的切线平面之间的空间角。当接头连接时，两角都可以改变。从定性意义上说，两角都沿着同一路线。这些角的等分角平面决定了从球道对作用在一球上的力的方向。
术语“开口角”及“安装角”不排除相对球道接头可以设计成一圆盘接头形式的可能性，并且也包括在安装端上的一个开口。在所有情况下，开口端是指向轴进入内接头部分的入口处的端。为了说明轴向的方向，“安装端”及“开口端”两词也被使用并且保持不变，它们都是相对于内接头部分。
在DE 100 60 119 A1中叙述的相对球道接头，作用在第一及第二球道对中的球的力的方向是相反的。这些力是由球保持圈支承的，因此，球保持圈受到变成零的合成轴向力。结果，球保持圈被支承在外接头部分，它基本上没有受到轴向力，接头的特点是摩擦力低，便于操作而且有非常高的效率。
在DE 100 60 220 A1中叙述的相对球道接头中，其控制角从开口端到安装端展开的控制角的诸第一对球道在开口端是较宽的，并且取S形的路线。这意味着诸第一球道对的第一外球道的球道中线实现向外朝向开口端弯曲的，并且意味着诸第一内球道的球道中心线是向外朝着安装端弯曲。诸球道所取的S形路线允许接头的连接角可以有所增加，因为当接头连接时，向接头开口移动的球，当仍然在球道中时，移动一个较大的连接范围并且能够对扭矩的传递有所裨益。
在以上的出版物中已经提到，这一型式的相对球道接头的诸第二球道对可以用UF(无底部切进)接头或Rzeppa接头设计来提供，也就是说，外球道及内球道的中心线由其中心线相对于接头的中心平面相互轴向偏移的圆球道组成，或者它们由圆形拱形部分组成，其切向直线以相反方向靠近拱形部分。
从DE 197 06 864可知，即使采用地道的只包括上述类型的球道对的UF(无凹进)接头或Rzeppa接头，为了通过加宽在外接头部分中开口端的球道增加连接角，在这种情况下，也可能当接头连接时，在球的外接头部分中移向开口时，在球引导和球的扭矩传递方面实现某些优点。
相对球道的缺点，具体说是其中第一对球道的球道中心线呈S形的那种相对球道的缺点在于在大的连接角时，出现了球保持圈围绕连接轴线不再具有扭矩平衡，这导致接头控制的变坏并导致接头中的卡住。
发明的概述因此，本发明的目的是设计一种相对球道接头，它可以在大的连接角时确保有改进的球保持圈控制情况。本发明的目的是这样实现的第一对球道设计成，当接头连接时，在球进入外接头部分超过中心平面EM时，张开角α先变为零然后向开口端展开。
具体地说，本发明的诸第一对球道设计成当接头连接时，在球进入外接头部分在超过中心平面EM时，第一对球道对的张开角α稳定地改变，而连接角在10°～16°范围内时，具体说是在13°左右时，它变为零。
这里所述的球道的形状可以称为螺旋线形(spiral like)或螺旋形(wormlike)，即，在外接头部分中的第一对球道的第一外球道的曲率线向着开口端接近螺旋线形，而在内接头部分中的第一内球道的球道中心线向着开口端接近螺旋形。在大的连接角的情况下，诸第一对球道的张开角α也在整个连接范围内，其情况也像第二对球道的张开角β一样，即，它们的情况与RF接头或UF接头中的情况相似。结果，即使在大的连接角时，基本上由于球的力在相同方向延伸，球保持圈相对于连接轴线达到扭矩平衡。
另一解决办法是，诸第一对球道的第一外球道的球道中心线M22在中心处包括一半径为R2的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着安装端偏移一第一轴向偏移01，并且在邻接所述拱形部分朝向安装端，它们从所述半径R2径向向内的偏移逐步增加，并且，诸第一对球道的第一内球道的球道中心线M23，在中心处包括一半径为R2’的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着开口端偏移一第二轴向偏移02，并且在邻接拱形部分向着开口端的区域内，它们径向内地从半径R2’的偏移不断增加。更具体地说，在向着安装端邻接半径为R2的拱形部分的区域，诸第一外球道的球道中心线M22包括较小半径R3的一拱形部分，它稳定地靠近前者，并且，在向着开口端邻接半径为R2’的区域中，诸第一内球道的球道中心线M23包括一半径较小的R3’，它稳定地向前者靠近。
按照本发明的一较佳实施例，本发明的相对球道接头包括取S形路线的球道中心线以增加连接角度和确保在大的连接角度时的扭矩的传递。更具体地说，这意味着诸第一外球道对在邻接半径为R2的拱形部分，向着开口端，诸第一内球道对的第一外球道的球道中心线从半径R2的径向向外偏移不断增加并且在邻接半径为R2’的拱形部分，向着安装区的区域，诸第一内球道的球道中心线从所述半径R2’的径向向外的偏移不断增加。更具体地说，在邻接半径为R2的拱形部分，向着开口端的区域，诸第一外球道的球道中心线包括一半径为R1的拱形部分，它不断地靠近前者并且它的中心位于半径R2之外，并且，在邻接半径为R2’的拱形部分，向着安装端，诸第一内球道的球道中心线包括一半径R1’，它不断靠近前者并且它的中心位于半径R2’之外。
对于设计诸第二对球道，实际已经指出了不同的可能性。更具体地说，诸第二对球道的第二外球道的球道中心线M24，在中心处包括一半径为R5的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着开口端偏移一第一轴向偏移03并且，在邻接所述拱形部分，向着安装端，它们从半径R5径向向内的偏移不断增加，并且，诸第二球道对的诸第二外球道的中心线M25在中心处包括一半径为R5’的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着安装端偏移一第二轴向偏移04，并且，在邻接拱形部分的区域，向着安装端，它们从半径R5’的径向向外的偏移不断增加。更具体地说，在邻接半径为R5的拱形部分向着安装端的区域中，诸第二外球道的球道中心线M24包括一半径为R4的拱形部分，它不断靠近前者且其中心位于半径R5之外，并且在邻接半径为R5’的拱形部分，向着安装区，诸第二内球道的球道中心线包括一半径为R4’的拱形部分，它不断靠近前者且其中心位于半径R5’之外。
作为另一种设计方案，在邻接半径为R5的拱形部分，向着开口端，诸第二外球道的球道中心线M24包括一直线，它切线地随着前者并且，在邻接半径为R5’的拱形部分，向着安装端，诸第二内球道的球道中心线M25包括一直线，它切线地随着前者，诸球道对较佳地位于包含外接头部分及内接头部分的纵向轴线La，Li的中心平面之内。更具体地说，这适用于六对球道及八对球道的接头，球道交替地分布在圆周上。
下面再次综述本发明的主要的优点。
根据本发明接头的相对球道的原理，即使在大的工作连接范围内具有不变的大的连接角也能得到长的使用寿命，可以确保很高的效率。本发明的球道形状在很大的连接角的情况下可以具有良好的接头控制状态及高的扭矩传递能力。在S形球道的较佳实施例中，在相对球道(第一球道对)或者在标准球道中(第二球道对)可以实现高达50°的最大连接角度。
下面将结合下述几个较佳实施例详细地说明本发明。
附图的简要说明
图1是纵向截面图，图中示出了本发明的对准状态的相对球道接头；图2是图1中的本发明的接头在第一方向连接到最大范围的视图；图3是通过与图2中所示方向相反、但也是连接到最大范围的本发明的接头截取的纵向剖视图；图4示出了根据图2的本发明的接头，该接头在上面所述的方向上连接到最大的范围；图5是本发明接头的一外接头部分的纵向剖视图，其中示出了有关第一外球道的细节；图6是通过本发明接头的一外接头部分的纵向剖视图，图中示出了第二外球道的细节；图7是根据前面诸图中的本发明的接头，接头中具有6个球a)是轴向视图；b)是沿A-A线的纵向剖视图。
图8是在另一修正形式的实施例中的具有6个球的本发明的接头；a)是轴向视图；b)是通过球道截取的一纵向剖视图。
图9是与图7相似的本发明的接头，接头中具有8个球；a)是轴向视图；b)是通过以上图9a的两个第一球道对的A-A线截取的剖视图；c)是通过以上图9a的两个第二球道对的B-B线截取的剖视图。
图10是对图9中的接头修正形式的本发明的接头；
a)是轴向视图；b)是通过两个第一球道对、沿A-A线截取的剖面图；c)是通过两个第二球道对、沿B-B线截取的剖面图。
图11是图2中所示的本发明的接头的视图，其中没有内接头部分；图12是已有技术的相对球道接头，可与图11相比较。
较佳实施例的详细描述先在下面总的对图1到图4进行叙述。它们所示都是通过本发明的接头11截取的纵向截面图。接头11主要包括一外接头部分12，一内接头部分13，诸扭矩传递钢球或球14，及一球保持圈15。通过球形的外表面16，球保持圈15被同心地保持在外接头部分12内。而通过它的内表面17，球保持圈15被相对于内接头部分13有间隙地保持住。诸球14以共同的中心平面EK内保持在沿圆周分布在球保持圈15的保持圈窗口18内。图中的外接头部分12包含一纵向轴线La，而内接头部分13包含一纵向轴线Li。外接头部分12包括一安装轴颈19和一开口20。安装轴颈19的位置表示“安装端”的轴向，开口20的位置表示“开口端”的轴的方向。这两个术语也被用于内接头部分13，虽然它包括一用于从“开口端”插入一安装轴的开口21。
图中的接头包括一接头中心M，四个偏移点01，02，03，04以及中心平面EM。
每一图的上一半中示出了从一第一外球道22和一第一内球道23组成的以截面表示的第一球道对，第一外球道22的中心线M22表示的是球141的球中心相对于第一外球道22的移动路线，而第一内球道23的中心线M23表示的是球141的球中心相对于第一内球道23的移动路线。该两中心线M22，M23相对于中心球平面EK是彼此镜对称的。
各图的下半部分示出了一第二球道对，其中的一第二外球道24和一第二内球道25以剖面示出。第二外球道24的中心线M24是球142的球中心相对于第二内球道25的移动路线。该两中心线M24，M25相对于中心球平面EK也是彼此镜对称的。
中心线M22，M23和中心线M24，M25相对于中心球面EK的基本对称位置符合于这种类型的等速接头的普遍的规律。在图中，球道的底部(没有详细示出)是与球接触的，但是在实际生产的接头中并不一定要这样。为了简单起见，可以假定球和球道之间的接触发生在球道的底部。诸球道的球道线相对于它们的中心线的距离是相等的。当在等速接头中传递扭矩时，诸球与球道的接触必然会改变到球道的侧面区域。
下面叙述图1到图4之间的区别(不同之处)。
图1示出了本发明的接头在对准的状态。纵向轴线Li，La相重合，偏移点01，04及02，03也是如此。第一球道对22，23的特点是，在中心平面EM，它向安装端展开，也就是说，在球道中的球接触点处的切线形成一个张开角α，它开向安装端。因此，当球141处在扭矩之下时，经受一合力F1，该力指向安装端。
第二球道对24，25的特点是，球道在中心平面EM开向开口端，也就是说，在球道中球的接触点处的切线形成一张开角β，此角β向开口端展开。因此，在扭矩作用下的球受到一合力F4，此力F4指向开口端。
当作用在沿圆周交替分布的第一球道对和第二球道对中的诸球上的力等于零时，球保持圈上就基本上不受轴向力作用，在工作角度的范围内，接头在低摩擦的状态下运行。
在图2中，接头由一连接角γ1连接，此连接角位于图的平面内，该连接角γ1横跨在纵向轴线La及Li之间。与角两等分平面EW重合的中心球平面EK相对于中心平面EM旋转半个连接角(γ1/2)(图中未示出)。由于在数学意义上向右旋转的结果，在第一球道对22，23中的球141向安装端移动而在第二球道对中的球142向开口端移动。
由于本发明的第一球道对的形状(这在下面将详细叙述)，第一球道对中的球141处的切线之间的张开角α现在改变到向安装端展开。在扭矩的作用下，第一球道对22，23现在在球141上产生一合力F1，它指向开口端。
在第二球道对24，25中的球142处的切线横跨一角度β，它现在比原来的张开角大了。但仍旧指向开口端。在扭矩的作用下，第二球道对24，25现在在球142上产生一合力F4，它也指向开口端。
作用在所有球道对中的球上的合力不是零，所以球保持圈必需自身支承在外接头部分上。但是，球保持圈现在在连接面上没有了围绕连接轴(线)的扭矩，所以，球保持圈可以容易地返回，而接头则保持容易控制的状态。
在图3中，接头在图2的平面中由一第二连接角γ2连接着。该连接角γ2具有的大小与γ1的一样，但是这个连接角(γ1)是在数学意义上的左旋而产生的。此连接角γ2横跨在中心线La，Li之间，与两等分角平面EW相重合的中心球道平面EK现在相对于接头的中心平面EM倾斜二分之一连接角(β2/2)(图中未示出)。张开角在此图中没有画出。在球141的区域，中心球平面EK已经离开第一外球道22，本发明所选择的球道形状确保球的接触点C22仍然与球道22的端部离开一段距离S1。球接触点23也位于离开球道23的端部一段距离处(图中未指明)。球141因此仍旧在球道22，23内具有可靠的接触点，从而可对扭矩的传递发挥作用。其原因，亦即开口端的第一球道22，23的设计在DE 100 60 220 A1中有详细叙述，其内容援引在此供参考。
图4是与图2同样的接头，其连接角γ1在此图的平面内横跨在第一纵轴线La和第二纵轴线Li之间。张开角在此图中未示出。在第二球道对24，25中的球142的区域中，图中示出了已经离开了在所述连接角处的外球道24的区域的中心球平面EK，该中心球平面EK与两等分角线平面EW相重合的并且相对于接头的中心平面EM倾斜了半个连接角(γ2/2)。然而，由于本发明第二球道对的形状，确保了球142与外球道24的接触点C24仍旧位于球道内距离为S2处。球接触点C25也离开球道25的端部某一距离处。因此球142仍旧可以参与扭矩的传递。在DE 197 06 864中有详细的叙述，其内容援引在此请参改。
图5及图6是外接头部分12的纵向剖视图。这两图中示出了第一外球道的中心球道线M22和第二外球道24的中心球道线M24。
图5详尽地示出了第一外球道22相对于它的中心线M22所取得的路线。在中心区域，所述球道以其半径R2绕中心01的曲线运动。半径R2向安装端延伸并进入垂直于纵向轴线La的平面S。半径R2后面平稳地跟着一个较小半径为R3的圆拱形部分，其中心OS位于该平面S上，这样，当接头连接着时，就实现了本发明在第一球道对中的球处的张开角α的反向。
向着开口端，半径为R2的圆拱形部分的后面围绕中心01也稳步地跟着一半径为R1的圆拱形部分，此圆拱形部分是向反方向弯曲的，其中心OE位于半径为R2的圆的外面。根据已知的几何规律，具有重合的纵向轴线La，Li的第一内球道23的中心线M23(图中未示出)相对于中心平面EM，对称地相对于中心线M22延伸，并且在接头的所有连接位置，相对于中心球面EK，仍相对于中心线M22保持对称。此中心球平面EK对应于在纵向轴线La，Li之间的两等分角平面EW。
图6示出了借助于中心线M24的帮助，第二外球道24形成的路线。它包括以半径为R5绕中心03所作的一圆拱形部分，此圆拱形部分向安装端延伸得一直到球道的终端。朝向开口端，此圆拱形部分后面跟着是一半径为R4的、具有反向曲率的圆拱形部分，其中心OA位于半径为R5的圆的外面。第二内球道25的相应中心线M25(图中未示出)，相对于图中示出的中心线M24，相对于接头的具有重合的纵向轴线La，Li的中心平面EM作对称延伸，并且分别相对于在所有位置中的连接的接头中的中心球平面EK作对称延伸，此中心平面对应或相当于纵向轴线La，Li之间的两等分角平面EW。
根据前面诸图，图7示出了一个完整的接头，图中各相应部分都使用了与诸前图的相同的编号。在此范围内，参阅前面所叙述的内容。此接头是一具有6个球的接头，因此沿着圆周有三个第一球道对22，23。其中的一对以剖面图A-A的型式示于图的上半部，并且有三个第二球道对24，25，其中一对以剖面图A-A的型式示于图的下半部。
图8示出了一与图7相似的接头。图中相应的细节均用相同的编号表示。在此范围内，可以参阅前面的叙述。然而第二对球道24，25与前面略有不同，沿着一第一圆拱形部分(半径为R5)，它们的中心线(第二对球道的中心线)包括一切线地靠近直线而不是在反方向弯曲的圆拱形部分。这里的球道的形状因此对应于标准的UF接头的轨道形状。
图9示出了与图7相似的接头，但它有八对球道和八个球。第一和第二球道对交替地沿着圆周设置。一A-A截面图(图9b)示出了两个第一对球道22，23，而截面图B-B(图9c)示出了两个第二对球道24，25，各自在截面平面中。
图10示出了一个接头，它主要包括图9中所示的同样的细节。在此范围内可以参阅前面的叙述。然而，第二对球道24，25略有不同，它们的中心线的圆形部分(半径为R5)，后面不是在反方向弯曲的圆拱形部分，而跟随着是切向直线。因此球道的形状对应于已有技术UF接头的形状。
图11及图12中在有六个球的接头的半截面视图中，示出了球道加在诸球上的力。
图11是本发明的接头，其中作为本发明所形成的第一球道22的路线，有一个与F1反向的力作用在连接平面的球上面，因此考虑到除了力F2及F3作用在球上以外(未示出)，还有力F5和F6延伸在相同的方向的事实，球保持圈受到一朝向安装端的合力，但在接头的连接轴线周围不产生扭矩。结果，球保持圈支承在外接头部上，因此，产生摩擦力。然而，接头能容易地从连接位置返回到较小连接角。
图12示出了在一常规对置球体接头在最大连接中的情况。在此传统接头中，所有相对于接头连接轴线作用在球保持圈上的力都以相同的旋转方向作用在球保持圈上。球保持圈受到高的扭矩，如扭矩箭头所示。接头趋向于卡住，把接头回到较小连接角不是非常复杂，就是不可能实现。
在图11及12中，和图2，图3和图4一样，连接轴线是垂直于接头中心M中的图的平面的。
编号一览表11相对球道接头M24球道24的中心线12外接头部分 M25球道25的中心线13内接头部分14球15球保持圈16球保持圈外表面17球保持圈内表面18窗口19安装轴颈20接头开口21插入开口22第一外球道23第一内球道24第二外球道25第二内球道α张开角β张开角γ1连接角γ2连接角EK中心球平面EM中心接头平面EW两等分角平面La外部的纵向轴线Li内部的纵向轴线M22球道22的中心线M23球道23的中心线
权利要求
1.一种等速接头，其形式是具有下列特点的相对球道接头一外接头部分(12)，它包括一第一纵向轴线La，一安装端和一开口端，两者彼此轴向相对，以及第一外球道(22)和第二外球道(24)；一内接头部分，它包括一第二纵向轴线Li及用于指向外接头部分(12)的开口端的轴的安装装置，以及第一内球道(23)及第二内球道(25)；第一外球道(22)及第一内球道(23)形成第一对球道；第二外球道(24)及第二内球道(25)形成第二对球道；该球道对各自容纳一传递扭矩的球(14)；一球保持圈(15)位于外接头部分(12)和内接头部分(13)之间并包括圆周分布的保持圈窗口(18)，每一保持圈窗口接纳至少诸扭矩传递球(14)之一；诸球(14)的中心K，被保持圈(15)保持在中心球平面EK上；诸球(14)的中心K在球道中的移动形成各自球道的中心线M；当接头处于对准状态时，第一对球道(22，23)的张开角α从开口端到安装端展开；当接头处于对准状态时，第二对球道(24，25)的张开角β从安装端到开口端展开；第一对球道(22，23)设计得，当接头铰接或连接时，第一对球道的张开角α在球14进入外接头部分(12)超过中心平面EM时最初变成O°，然后向着开口端展开。
2.如权利要求1所述的等速接头，其特征在于，第一对球道(22，23)设计成当接头连接时第一对球道的张开角α，在球(14)进入外接头(12)超过中心平面EM时，稳定地改变。
3.一种具有下列特点、其形式为相对球道接头的等速接头它具有一外接头部分(12)，它包括一第一纵向轴线La，一安装端和一开口端，它们彼此轴向相对，以及一第一外球道(22)及第二外球道(24)；一内接头部分，它包括一第二纵向轴线Li及一安装装置用于指向外接头部分(12)的开口端；以及第一内球道(23)和第二内球道(25)；第一外球道(22)及第一内球道(23)彼此形成第一对球道；第二外球道(24)及第二内球道(25)形成第二对球道；内外对球道各容纳一传递扭矩的球(14)；一球保持圈(15)位于外接头部分(12)及内接头部分(13)之间，并包括圆周分布的诸球保持圈窗口(18)，各窗口接收至少诸传递扭矩的诸球(14)之一；诸球(14)的中心K由球保持圈(15)保持在中心球平面EK内；诸球(14)的中心K在球道中的移动形成各自球道的中心线M；当接头处于对准状态时，第一对球道(22，23)的张开角α从开口端到安装端展开；当接头处于对准状态时，第二对球道(24，25)的张开角β从安装端向开口端展开；其特征在于，诸第一对球道的第一外球道(22)的中心线M22在中心处包括一半径为R2的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着安装端偏移一个第一轴向偏移01，并且，向着安装端，在邻接此拱形部分的区域，从所述半径R2径向向内不断增加偏移，以及诸第一对球道的第一内球道(23)的球道中心线M23在中心处包括具有半径R2’的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向开口端偏移一第二轴向偏移02，并且在邻接拱形部向着开口端的区域它们从所述半径R2’径向向内的偏移不断增加。
4.如权利要求3所述的等速接头，其特征在于，在邻接半径为R2的拱形部分，向着安装端的区域诸第一外球道(22)的球道中心线M22包括一半径较小的R3的拱形部分，它稳定地靠近前者，并且，在邻接半径为R2’的拱形部分向着开口端的区域，诸第一内球道的球道中心线M23包括具有较小半径R3’的一拱形部分，它稳定地靠近前者。
5.如权利要求2或3所述的等速接头，其特征在于，在邻接半径为R2的拱形部分的区域，向着开口端，第一对球道的第一外球道(22)的球道中心线M22从半径R2径向向外地偏移不断增加，并且，在半径为R2’的拱形部分的区域，向着开口端，诸第一内球道(23)的球道中心线M23从所述半径R2’的向外偏移不断增加。
6.如权利要求5所述的等速接头，其特征在于，在邻接半径为R的拱形部分的区域，向着开口端，诸第一外球道(22)的中心线M22，包括一半径为R1的拱形部分，它连续地靠近前者并且其中心位于半径R2之外，并且，在邻接半径为R2’的区域，向着安装端，诸第一内球道的球道中心线M23包括一半径为R1的区域，它连续地靠近前者，其中心位于半径R2’之外。
7.如权利要求1～6中任一项所等速等速接头，其特征在于，诸第二对球道的第二外球道(24)的球道中心线M24，在中心处，包括一半径为R5的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着开口端偏移一第一轴向偏移03，并且，在邻接所述拱形部分向着开口端的区域，它们从所述半径R5径向向外的偏移不断增加，并且，诸第二球道对的第二外球道(25)的球道中心线M25，在中心处，包括一半径为R5’的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着安装端偏移一第二轴向偏移04，并且，在邻接所述拱形部分，向着安装端，它们从半径R5’径向向外偏移不断增加。
8.如权利要求7所述的相对球道接头，其特征在于，在邻接半径为R5，向着开口端的区域，诸第二外球道(24)的球道中心线M24包括一半径为R4的拱形部分，它稳定地靠近前者，且其中心位于半径R5之外，并且，在邻接半径为R5’的拱形部分的区域中，向着安装端，诸第二内球道(25)的球道中心线M25包括一半径为R4’的拱形部分，它稳定地靠近前者，其中心位于半径R5’之外。
9.如权利要求7所述的相对球道接头，其特征在于，在邻接半径为R5’的拱形部分的区域中，向着开口端，诸第二外球道(24)的球道中心线M24包括一稳定地连接直线，并且在邻接该半径为R5’的拱形部分的区域中，向着安装端，诸第二内球道(25)的球道中心线M25包括一稳定地连接直线。
10.如权利要求1～9中任一项所述的相对球道接头，其特征在于，诸球道的球道中心线位于包含纵向轴线La，Li的中心平面中。
11.如权利要求1～9中任一项所述的相对球道接头，它具有三个第一对球道(22，23)及三个第二对球道(24，25)，它们是交替地沿圆周安排的。
12.如权利要求1～9中任一项所述的相对球道接头，它包括四对第一球道(22，23)及四对第二球道(24，25)，它们是交替地沿圆周安排的。
全文摘要
一种控制角可反向的相对球道接头，其特点为一外接头部分，包括诸第一及第二外球道；一内接头部分，包括诸第一及第二内球道；诸第一外球道及诸第一内球道彼此相对形成诸第一对球道；诸第二外球道和诸第二内球道彼此相对形成诸第二对球道；各对球道各包括一传递扭矩的球；一球保持圈位于内、外接头部分之间并包括球保持圈窗口，每一窗口容纳至少诸传递扭矩的球之一。当接头在对齐状态时，第一对球道的张开角α从开口端到安装端展开；当接头处于对齐状态时，诸第二对球道的张开角β从安装端到开口端展开；诸第一对球道设计成当接头连接时，诸第一对球道的张开角α，在一球通过中心平面EM进入外接头部分，开始先变为0，然后向开口端展开。
文档编号F16D3/223GK1508453SQ200310116120
公开日2004年6月30日 申请日期2003年11月14日 优先权日2002年11月15日
发明者T·韦克林, T 韦克林 申请人:Gkn自动有限公司
技术领域：
本发明涉及一种其形式为相对球道接头的等角速球形万向节或等速万向球接头。
背景技术：
例如，DE/00 60 119 A1中就叙述了这种相对球道接头。具体说来，它们包括下列特点一外接头部分，它包括一第一纵向轴线La、一安装端及一开口端，此两端轴向相对设置，以及诸第一外球道及诸第二外球道；一内接头部分，它包括一第二纵向轴线Li、一安装装置、一用于指向外接头部分的开口端的轴，以及诸第一内球道和第二内球道；诸第一外球道和诸第一内球道彼此形成诸第一球道对；诸第二外球道及诸第二内球道彼此形成诸第二球道对；所述球道对各自容纳一传递扭矩的球；一球保持圈位于外接头部分及内接头部分之间并包括诸沿圆周分布的球保持圈窗口，每一窗口接纳诸扭矩传递球中的至少一个球；诸球的中心K被球保持圈保持在中心球平面EK内；球的中心K在诸球道中的移动形成各自球道的中心线M，在纵向截面内，诸球在与诸球道接触的点处的切线在诸球道中彼此形成一张开角；当接头处于对准位置(状态)时，诸第一对球道的张开角α从开口端到安装端展开；当接头处于对准位置时，诸第二对球道的张开角β从安装端到开口端展开。
当忽略球必要的游隙时，在对齐的接头中，诸第一及第二对球道的中心线相对于接头的中线平面EM基本上彼此是镜对称的，当接头连接时，它们相对于两等分角平面彼此镜对称。“张开角”是球在其与球道基线接触点的诸切线之间以及在球道基线最接近于球的点处的诸切线之间的角。“控制角”指的是球在扭矩下在球的球道侧面接触点的切线平面之间的空间角。当接头连接时，两角都可以改变。从定性意义上说，两角都沿着同一路线。这些角的等分角平面决定了从球道对作用在一球上的力的方向。
术语“开口角”及“安装角”不排除相对球道接头可以设计成一圆盘接头形式的可能性，并且也包括在安装端上的一个开口。在所有情况下，开口端是指向轴进入内接头部分的入口处的端。为了说明轴向的方向，“安装端”及“开口端”两词也被使用并且保持不变，它们都是相对于内接头部分。
在DE 100 60 119 A1中叙述的相对球道接头，作用在第一及第二球道对中的球的力的方向是相反的。这些力是由球保持圈支承的，因此，球保持圈受到变成零的合成轴向力。结果，球保持圈被支承在外接头部分，它基本上没有受到轴向力，接头的特点是摩擦力低，便于操作而且有非常高的效率。
在DE 100 60 220 A1中叙述的相对球道接头中，其控制角从开口端到安装端展开的控制角的诸第一对球道在开口端是较宽的，并且取S形的路线。这意味着诸第一球道对的第一外球道的球道中线实现向外朝向开口端弯曲的，并且意味着诸第一内球道的球道中心线是向外朝着安装端弯曲。诸球道所取的S形路线允许接头的连接角可以有所增加，因为当接头连接时，向接头开口移动的球，当仍然在球道中时，移动一个较大的连接范围并且能够对扭矩的传递有所裨益。
在以上的出版物中已经提到，这一型式的相对球道接头的诸第二球道对可以用UF(无底部切进)接头或Rzeppa接头设计来提供，也就是说，外球道及内球道的中心线由其中心线相对于接头的中心平面相互轴向偏移的圆球道组成，或者它们由圆形拱形部分组成，其切向直线以相反方向靠近拱形部分。
从DE 197 06 864可知，即使采用地道的只包括上述类型的球道对的UF(无凹进)接头或Rzeppa接头，为了通过加宽在外接头部分中开口端的球道增加连接角，在这种情况下，也可能当接头连接时，在球的外接头部分中移向开口时，在球引导和球的扭矩传递方面实现某些优点。
相对球道的缺点，具体说是其中第一对球道的球道中心线呈S形的那种相对球道的缺点在于在大的连接角时，出现了球保持圈围绕连接轴线不再具有扭矩平衡，这导致接头控制的变坏并导致接头中的卡住。
发明的概述因此，本发明的目的是设计一种相对球道接头，它可以在大的连接角时确保有改进的球保持圈控制情况。本发明的目的是这样实现的第一对球道设计成，当接头连接时，在球进入外接头部分超过中心平面EM时，张开角α先变为零然后向开口端展开。
具体地说，本发明的诸第一对球道设计成当接头连接时，在球进入外接头部分在超过中心平面EM时，第一对球道对的张开角α稳定地改变，而连接角在10°～16°范围内时，具体说是在13°左右时，它变为零。
这里所述的球道的形状可以称为螺旋线形(spiral like)或螺旋形(wormlike)，即，在外接头部分中的第一对球道的第一外球道的曲率线向着开口端接近螺旋线形，而在内接头部分中的第一内球道的球道中心线向着开口端接近螺旋形。在大的连接角的情况下，诸第一对球道的张开角α也在整个连接范围内，其情况也像第二对球道的张开角β一样，即，它们的情况与RF接头或UF接头中的情况相似。结果，即使在大的连接角时，基本上由于球的力在相同方向延伸，球保持圈相对于连接轴线达到扭矩平衡。
另一解决办法是，诸第一对球道的第一外球道的球道中心线M22在中心处包括一半径为R2的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着安装端偏移一第一轴向偏移01，并且在邻接所述拱形部分朝向安装端，它们从所述半径R2径向向内的偏移逐步增加，并且，诸第一对球道的第一内球道的球道中心线M23，在中心处包括一半径为R2’的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着开口端偏移一第二轴向偏移02，并且在邻接拱形部分向着开口端的区域内，它们径向内地从半径R2’的偏移不断增加。更具体地说，在向着安装端邻接半径为R2的拱形部分的区域，诸第一外球道的球道中心线M22包括较小半径R3的一拱形部分，它稳定地靠近前者，并且，在向着开口端邻接半径为R2’的区域中，诸第一内球道的球道中心线M23包括一半径较小的R3’，它稳定地向前者靠近。
按照本发明的一较佳实施例，本发明的相对球道接头包括取S形路线的球道中心线以增加连接角度和确保在大的连接角度时的扭矩的传递。更具体地说，这意味着诸第一外球道对在邻接半径为R2的拱形部分，向着开口端，诸第一内球道对的第一外球道的球道中心线从半径R2的径向向外偏移不断增加并且在邻接半径为R2’的拱形部分，向着安装区的区域，诸第一内球道的球道中心线从所述半径R2’的径向向外的偏移不断增加。更具体地说，在邻接半径为R2的拱形部分，向着开口端的区域，诸第一外球道的球道中心线包括一半径为R1的拱形部分，它不断地靠近前者并且它的中心位于半径R2之外，并且，在邻接半径为R2’的拱形部分，向着安装端，诸第一内球道的球道中心线包括一半径R1’，它不断靠近前者并且它的中心位于半径R2’之外。
对于设计诸第二对球道，实际已经指出了不同的可能性。更具体地说，诸第二对球道的第二外球道的球道中心线M24，在中心处包括一半径为R5的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着开口端偏移一第一轴向偏移03并且，在邻接所述拱形部分，向着安装端，它们从半径R5径向向内的偏移不断增加，并且，诸第二球道对的诸第二外球道的中心线M25在中心处包括一半径为R5’的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着安装端偏移一第二轴向偏移04，并且，在邻接拱形部分的区域，向着安装端，它们从半径R5’的径向向外的偏移不断增加。更具体地说，在邻接半径为R5的拱形部分向着安装端的区域中，诸第二外球道的球道中心线M24包括一半径为R4的拱形部分，它不断靠近前者且其中心位于半径R5之外，并且在邻接半径为R5’的拱形部分，向着安装区，诸第二内球道的球道中心线包括一半径为R4’的拱形部分，它不断靠近前者且其中心位于半径R5’之外。
作为另一种设计方案，在邻接半径为R5的拱形部分，向着开口端，诸第二外球道的球道中心线M24包括一直线，它切线地随着前者并且，在邻接半径为R5’的拱形部分，向着安装端，诸第二内球道的球道中心线M25包括一直线，它切线地随着前者，诸球道对较佳地位于包含外接头部分及内接头部分的纵向轴线La，Li的中心平面之内。更具体地说，这适用于六对球道及八对球道的接头，球道交替地分布在圆周上。
下面再次综述本发明的主要的优点。
根据本发明接头的相对球道的原理，即使在大的工作连接范围内具有不变的大的连接角也能得到长的使用寿命，可以确保很高的效率。本发明的球道形状在很大的连接角的情况下可以具有良好的接头控制状态及高的扭矩传递能力。在S形球道的较佳实施例中，在相对球道(第一球道对)或者在标准球道中(第二球道对)可以实现高达50°的最大连接角度。
下面将结合下述几个较佳实施例详细地说明本发明。
附图的简要说明
图1是纵向截面图，图中示出了本发明的对准状态的相对球道接头；图2是图1中的本发明的接头在第一方向连接到最大范围的视图；图3是通过与图2中所示方向相反、但也是连接到最大范围的本发明的接头截取的纵向剖视图；图4示出了根据图2的本发明的接头，该接头在上面所述的方向上连接到最大的范围；图5是本发明接头的一外接头部分的纵向剖视图，其中示出了有关第一外球道的细节；图6是通过本发明接头的一外接头部分的纵向剖视图，图中示出了第二外球道的细节；图7是根据前面诸图中的本发明的接头，接头中具有6个球a)是轴向视图；b)是沿A-A线的纵向剖视图。
图8是在另一修正形式的实施例中的具有6个球的本发明的接头；a)是轴向视图；b)是通过球道截取的一纵向剖视图。
图9是与图7相似的本发明的接头，接头中具有8个球；a)是轴向视图；b)是通过以上图9a的两个第一球道对的A-A线截取的剖视图；c)是通过以上图9a的两个第二球道对的B-B线截取的剖视图。
图10是对图9中的接头修正形式的本发明的接头；
a)是轴向视图；b)是通过两个第一球道对、沿A-A线截取的剖面图；c)是通过两个第二球道对、沿B-B线截取的剖面图。
图11是图2中所示的本发明的接头的视图，其中没有内接头部分；图12是已有技术的相对球道接头，可与图11相比较。
较佳实施例的详细描述先在下面总的对图1到图4进行叙述。它们所示都是通过本发明的接头11截取的纵向截面图。接头11主要包括一外接头部分12，一内接头部分13，诸扭矩传递钢球或球14，及一球保持圈15。通过球形的外表面16，球保持圈15被同心地保持在外接头部分12内。而通过它的内表面17，球保持圈15被相对于内接头部分13有间隙地保持住。诸球14以共同的中心平面EK内保持在沿圆周分布在球保持圈15的保持圈窗口18内。图中的外接头部分12包含一纵向轴线La，而内接头部分13包含一纵向轴线Li。外接头部分12包括一安装轴颈19和一开口20。安装轴颈19的位置表示“安装端”的轴向，开口20的位置表示“开口端”的轴的方向。这两个术语也被用于内接头部分13，虽然它包括一用于从“开口端”插入一安装轴的开口21。
图中的接头包括一接头中心M，四个偏移点01，02，03，04以及中心平面EM。
每一图的上一半中示出了从一第一外球道22和一第一内球道23组成的以截面表示的第一球道对，第一外球道22的中心线M22表示的是球141的球中心相对于第一外球道22的移动路线，而第一内球道23的中心线M23表示的是球141的球中心相对于第一内球道23的移动路线。该两中心线M22，M23相对于中心球平面EK是彼此镜对称的。
各图的下半部分示出了一第二球道对，其中的一第二外球道24和一第二内球道25以剖面示出。第二外球道24的中心线M24是球142的球中心相对于第二内球道25的移动路线。该两中心线M24，M25相对于中心球平面EK也是彼此镜对称的。
中心线M22，M23和中心线M24，M25相对于中心球面EK的基本对称位置符合于这种类型的等速接头的普遍的规律。在图中，球道的底部(没有详细示出)是与球接触的，但是在实际生产的接头中并不一定要这样。为了简单起见，可以假定球和球道之间的接触发生在球道的底部。诸球道的球道线相对于它们的中心线的距离是相等的。当在等速接头中传递扭矩时，诸球与球道的接触必然会改变到球道的侧面区域。
下面叙述图1到图4之间的区别(不同之处)。
图1示出了本发明的接头在对准的状态。纵向轴线Li，La相重合，偏移点01，04及02，03也是如此。第一球道对22，23的特点是，在中心平面EM，它向安装端展开，也就是说，在球道中的球接触点处的切线形成一个张开角α，它开向安装端。因此，当球141处在扭矩之下时，经受一合力F1，该力指向安装端。
第二球道对24，25的特点是，球道在中心平面EM开向开口端，也就是说，在球道中球的接触点处的切线形成一张开角β，此角β向开口端展开。因此，在扭矩作用下的球受到一合力F4，此力F4指向开口端。
当作用在沿圆周交替分布的第一球道对和第二球道对中的诸球上的力等于零时，球保持圈上就基本上不受轴向力作用，在工作角度的范围内，接头在低摩擦的状态下运行。
在图2中，接头由一连接角γ1连接，此连接角位于图的平面内，该连接角γ1横跨在纵向轴线La及Li之间。与角两等分平面EW重合的中心球平面EK相对于中心平面EM旋转半个连接角(γ1/2)(图中未示出)。由于在数学意义上向右旋转的结果，在第一球道对22，23中的球141向安装端移动而在第二球道对中的球142向开口端移动。
由于本发明的第一球道对的形状(这在下面将详细叙述)，第一球道对中的球141处的切线之间的张开角α现在改变到向安装端展开。在扭矩的作用下，第一球道对22，23现在在球141上产生一合力F1，它指向开口端。
在第二球道对24，25中的球142处的切线横跨一角度β，它现在比原来的张开角大了。但仍旧指向开口端。在扭矩的作用下，第二球道对24，25现在在球142上产生一合力F4，它也指向开口端。
作用在所有球道对中的球上的合力不是零，所以球保持圈必需自身支承在外接头部分上。但是，球保持圈现在在连接面上没有了围绕连接轴(线)的扭矩，所以，球保持圈可以容易地返回，而接头则保持容易控制的状态。
在图3中，接头在图2的平面中由一第二连接角γ2连接着。该连接角γ2具有的大小与γ1的一样，但是这个连接角(γ1)是在数学意义上的左旋而产生的。此连接角γ2横跨在中心线La，Li之间，与两等分角平面EW相重合的中心球道平面EK现在相对于接头的中心平面EM倾斜二分之一连接角(β2/2)(图中未示出)。张开角在此图中没有画出。在球141的区域，中心球平面EK已经离开第一外球道22，本发明所选择的球道形状确保球的接触点C22仍然与球道22的端部离开一段距离S1。球接触点23也位于离开球道23的端部一段距离处(图中未指明)。球141因此仍旧在球道22，23内具有可靠的接触点，从而可对扭矩的传递发挥作用。其原因，亦即开口端的第一球道22，23的设计在DE 100 60 220 A1中有详细叙述，其内容援引在此供参考。
图4是与图2同样的接头，其连接角γ1在此图的平面内横跨在第一纵轴线La和第二纵轴线Li之间。张开角在此图中未示出。在第二球道对24，25中的球142的区域中，图中示出了已经离开了在所述连接角处的外球道24的区域的中心球平面EK，该中心球平面EK与两等分角线平面EW相重合的并且相对于接头的中心平面EM倾斜了半个连接角(γ2/2)。然而，由于本发明第二球道对的形状，确保了球142与外球道24的接触点C24仍旧位于球道内距离为S2处。球接触点C25也离开球道25的端部某一距离处。因此球142仍旧可以参与扭矩的传递。在DE 197 06 864中有详细的叙述，其内容援引在此请参改。
图5及图6是外接头部分12的纵向剖视图。这两图中示出了第一外球道的中心球道线M22和第二外球道24的中心球道线M24。
图5详尽地示出了第一外球道22相对于它的中心线M22所取得的路线。在中心区域，所述球道以其半径R2绕中心01的曲线运动。半径R2向安装端延伸并进入垂直于纵向轴线La的平面S。半径R2后面平稳地跟着一个较小半径为R3的圆拱形部分，其中心OS位于该平面S上，这样，当接头连接着时，就实现了本发明在第一球道对中的球处的张开角α的反向。
向着开口端，半径为R2的圆拱形部分的后面围绕中心01也稳步地跟着一半径为R1的圆拱形部分，此圆拱形部分是向反方向弯曲的，其中心OE位于半径为R2的圆的外面。根据已知的几何规律，具有重合的纵向轴线La，Li的第一内球道23的中心线M23(图中未示出)相对于中心平面EM，对称地相对于中心线M22延伸，并且在接头的所有连接位置，相对于中心球面EK，仍相对于中心线M22保持对称。此中心球平面EK对应于在纵向轴线La，Li之间的两等分角平面EW。
图6示出了借助于中心线M24的帮助，第二外球道24形成的路线。它包括以半径为R5绕中心03所作的一圆拱形部分，此圆拱形部分向安装端延伸得一直到球道的终端。朝向开口端，此圆拱形部分后面跟着是一半径为R4的、具有反向曲率的圆拱形部分，其中心OA位于半径为R5的圆的外面。第二内球道25的相应中心线M25(图中未示出)，相对于图中示出的中心线M24，相对于接头的具有重合的纵向轴线La，Li的中心平面EM作对称延伸，并且分别相对于在所有位置中的连接的接头中的中心球平面EK作对称延伸，此中心平面对应或相当于纵向轴线La，Li之间的两等分角平面EW。
根据前面诸图，图7示出了一个完整的接头，图中各相应部分都使用了与诸前图的相同的编号。在此范围内，参阅前面所叙述的内容。此接头是一具有6个球的接头，因此沿着圆周有三个第一球道对22，23。其中的一对以剖面图A-A的型式示于图的上半部，并且有三个第二球道对24，25，其中一对以剖面图A-A的型式示于图的下半部。
图8示出了一与图7相似的接头。图中相应的细节均用相同的编号表示。在此范围内，可以参阅前面的叙述。然而第二对球道24，25与前面略有不同，沿着一第一圆拱形部分(半径为R5)，它们的中心线(第二对球道的中心线)包括一切线地靠近直线而不是在反方向弯曲的圆拱形部分。这里的球道的形状因此对应于标准的UF接头的轨道形状。
图9示出了与图7相似的接头，但它有八对球道和八个球。第一和第二球道对交替地沿着圆周设置。一A-A截面图(图9b)示出了两个第一对球道22，23，而截面图B-B(图9c)示出了两个第二对球道24，25，各自在截面平面中。
图10示出了一个接头，它主要包括图9中所示的同样的细节。在此范围内可以参阅前面的叙述。然而，第二对球道24，25略有不同，它们的中心线的圆形部分(半径为R5)，后面不是在反方向弯曲的圆拱形部分，而跟随着是切向直线。因此球道的形状对应于已有技术UF接头的形状。
图11及图12中在有六个球的接头的半截面视图中，示出了球道加在诸球上的力。
图11是本发明的接头，其中作为本发明所形成的第一球道22的路线，有一个与F1反向的力作用在连接平面的球上面，因此考虑到除了力F2及F3作用在球上以外(未示出)，还有力F5和F6延伸在相同的方向的事实，球保持圈受到一朝向安装端的合力，但在接头的连接轴线周围不产生扭矩。结果，球保持圈支承在外接头部上，因此，产生摩擦力。然而，接头能容易地从连接位置返回到较小连接角。
图12示出了在一常规对置球体接头在最大连接中的情况。在此传统接头中，所有相对于接头连接轴线作用在球保持圈上的力都以相同的旋转方向作用在球保持圈上。球保持圈受到高的扭矩，如扭矩箭头所示。接头趋向于卡住，把接头回到较小连接角不是非常复杂，就是不可能实现。
在图11及12中，和图2，图3和图4一样，连接轴线是垂直于接头中心M中的图的平面的。
编号一览表11相对球道接头M24球道24的中心线12外接头部分 M25球道25的中心线13内接头部分14球15球保持圈16球保持圈外表面17球保持圈内表面18窗口19安装轴颈20接头开口21插入开口22第一外球道23第一内球道24第二外球道25第二内球道α张开角β张开角γ1连接角γ2连接角EK中心球平面EM中心接头平面EW两等分角平面La外部的纵向轴线Li内部的纵向轴线M22球道22的中心线M23球道23的中心线
权利要求
1.一种等速接头，其形式是具有下列特点的相对球道接头一外接头部分(12)，它包括一第一纵向轴线La，一安装端和一开口端，两者彼此轴向相对，以及第一外球道(22)和第二外球道(24)；一内接头部分，它包括一第二纵向轴线Li及用于指向外接头部分(12)的开口端的轴的安装装置，以及第一内球道(23)及第二内球道(25)；第一外球道(22)及第一内球道(23)形成第一对球道；第二外球道(24)及第二内球道(25)形成第二对球道；该球道对各自容纳一传递扭矩的球(14)；一球保持圈(15)位于外接头部分(12)和内接头部分(13)之间并包括圆周分布的保持圈窗口(18)，每一保持圈窗口接纳至少诸扭矩传递球(14)之一；诸球(14)的中心K，被保持圈(15)保持在中心球平面EK上；诸球(14)的中心K在球道中的移动形成各自球道的中心线M；当接头处于对准状态时，第一对球道(22，23)的张开角α从开口端到安装端展开；当接头处于对准状态时，第二对球道(24，25)的张开角β从安装端到开口端展开；第一对球道(22，23)设计得，当接头铰接或连接时，第一对球道的张开角α在球14进入外接头部分(12)超过中心平面EM时最初变成O°，然后向着开口端展开。
2.如权利要求1所述的等速接头，其特征在于，第一对球道(22，23)设计成当接头连接时第一对球道的张开角α，在球(14)进入外接头(12)超过中心平面EM时，稳定地改变。
3.一种具有下列特点、其形式为相对球道接头的等速接头它具有一外接头部分(12)，它包括一第一纵向轴线La，一安装端和一开口端，它们彼此轴向相对，以及一第一外球道(22)及第二外球道(24)；一内接头部分，它包括一第二纵向轴线Li及一安装装置用于指向外接头部分(12)的开口端；以及第一内球道(23)和第二内球道(25)；第一外球道(22)及第一内球道(23)彼此形成第一对球道；第二外球道(24)及第二内球道(25)形成第二对球道；内外对球道各容纳一传递扭矩的球(14)；一球保持圈(15)位于外接头部分(12)及内接头部分(13)之间，并包括圆周分布的诸球保持圈窗口(18)，各窗口接收至少诸传递扭矩的诸球(14)之一；诸球(14)的中心K由球保持圈(15)保持在中心球平面EK内；诸球(14)的中心K在球道中的移动形成各自球道的中心线M；当接头处于对准状态时，第一对球道(22，23)的张开角α从开口端到安装端展开；当接头处于对准状态时，第二对球道(24，25)的张开角β从安装端向开口端展开；其特征在于，诸第一对球道的第一外球道(22)的中心线M22在中心处包括一半径为R2的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着安装端偏移一个第一轴向偏移01，并且，向着安装端，在邻接此拱形部分的区域，从所述半径R2径向向内不断增加偏移，以及诸第一对球道的第一内球道(23)的球道中心线M23在中心处包括具有半径R2’的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向开口端偏移一第二轴向偏移02，并且在邻接拱形部向着开口端的区域它们从所述半径R2’径向向内的偏移不断增加。
4.如权利要求3所述的等速接头，其特征在于，在邻接半径为R2的拱形部分，向着安装端的区域诸第一外球道(22)的球道中心线M22包括一半径较小的R3的拱形部分，它稳定地靠近前者，并且，在邻接半径为R2’的拱形部分向着开口端的区域，诸第一内球道的球道中心线M23包括具有较小半径R3’的一拱形部分，它稳定地靠近前者。
5.如权利要求2或3所述的等速接头，其特征在于，在邻接半径为R2的拱形部分的区域，向着开口端，第一对球道的第一外球道(22)的球道中心线M22从半径R2径向向外地偏移不断增加，并且，在半径为R2’的拱形部分的区域，向着开口端，诸第一内球道(23)的球道中心线M23从所述半径R2’的向外偏移不断增加。
6.如权利要求5所述的等速接头，其特征在于，在邻接半径为R的拱形部分的区域，向着开口端，诸第一外球道(22)的中心线M22，包括一半径为R1的拱形部分，它连续地靠近前者并且其中心位于半径R2之外，并且，在邻接半径为R2’的区域，向着安装端，诸第一内球道的球道中心线M23包括一半径为R1的区域，它连续地靠近前者，其中心位于半径R2’之外。
7.如权利要求1～6中任一项所等速等速接头，其特征在于，诸第二对球道的第二外球道(24)的球道中心线M24，在中心处，包括一半径为R5的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着开口端偏移一第一轴向偏移03，并且，在邻接所述拱形部分向着开口端的区域，它们从所述半径R5径向向外的偏移不断增加，并且，诸第二球道对的第二外球道(25)的球道中心线M25，在中心处，包括一半径为R5’的拱形部分，其中心从接头的中心平面EM向着安装端偏移一第二轴向偏移04，并且，在邻接所述拱形部分，向着安装端，它们从半径R5’径向向外偏移不断增加。
8.如权利要求7所述的相对球道接头，其特征在于，在邻接半径为R5，向着开口端的区域，诸第二外球道(24)的球道中心线M24包括一半径为R4的拱形部分，它稳定地靠近前者，且其中心位于半径R5之外，并且，在邻接半径为R5’的拱形部分的区域中，向着安装端，诸第二内球道(25)的球道中心线M25包括一半径为R4’的拱形部分，它稳定地靠近前者，其中心位于半径R5’之外。
9.如权利要求7所述的相对球道接头，其特征在于，在邻接半径为R5’的拱形部分的区域中，向着开口端，诸第二外球道(24)的球道中心线M24包括一稳定地连接直线，并且在邻接该半径为R5’的拱形部分的区域中，向着安装端，诸第二内球道(25)的球道中心线M25包括一稳定地连接直线。
10.如权利要求1～9中任一项所述的相对球道接头，其特征在于，诸球道的球道中心线位于包含纵向轴线La，Li的中心平面中。
11.如权利要求1～9中任一项所述的相对球道接头，它具有三个第一对球道(22，23)及三个第二对球道(24，25)，它们是交替地沿圆周安排的。
12.如权利要求1～9中任一项所述的相对球道接头，它包括四对第一球道(22，23)及四对第二球道(24，25)，它们是交替地沿圆周安排的。
全文摘要
一种控制角可反向的相对球道接头，其特点为一外接头部分，包括诸第一及第二外球道；一内接头部分，包括诸第一及第二内球道；诸第一外球道及诸第一内球道彼此相对形成诸第一对球道；诸第二外球道和诸第二内球道彼此相对形成诸第二对球道；各对球道各包括一传递扭矩的球；一球保持圈位于内、外接头部分之间并包括球保持圈窗口，每一窗口容纳至少诸传递扭矩的球之一。当接头在对齐状态时，第一对球道的张开角α从开口端到安装端展开；当接头处于对齐状态时，诸第二对球道的张开角β从安装端到开口端展开；诸第一对球道设计成当接头连接时，诸第一对球道的张开角α，在一球通过中心平面EM进入外接头部分，开始先变为0，然后向开口端展开。
文档编号F16D3/223GK1508453SQ200310116120
公开日2004年6月30日 申请日期2003年11月14日 优先权日2002年11月15日
发明者T·韦克林, T 韦克林 申请人:Gkn自动有限公司
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