專利名稱：用于軸在萬(wàn)向節(jié)上的連接系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于軸在萬(wàn)向節(jié)/活節(jié)(Gelenk)上的連接系統(tǒng)及相應(yīng)的方法，在該連接系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)在軸的待與萬(wàn)向節(jié)相連接的端部上的軸頸可插入到萬(wàn)向節(jié)連接部分的槽口中。
背景技術(shù)：
根據(jù)本發(fā)明的連接系統(tǒng)例如可使用在具有中央槽口的同步/等速萬(wàn)向節(jié)(Gleichlaufgelenk)中，在該等速萬(wàn)向節(jié)中萬(wàn)向節(jié)連接部分通過(guò)萬(wàn)向節(jié)的內(nèi)轂構(gòu)成。由DE 32 27 969 C2公開了這樣一個(gè)萬(wàn)向節(jié)，在該萬(wàn)向節(jié)中驅(qū)動(dòng)軸被接收在萬(wàn)向節(jié)內(nèi)體的孔中并借助于縱向齒傳遞轉(zhuǎn)矩。另外在DE40 33 275 C2中描述了這樣一個(gè)旋轉(zhuǎn)型等速萬(wàn)向節(jié)(Gleichlaufdrehgelenk)，該旋轉(zhuǎn)型等速萬(wàn)向節(jié)具有萬(wàn)向節(jié)外部件及萬(wàn)向節(jié)內(nèi)部件，其中該萬(wàn)向節(jié)內(nèi)部件通過(guò)花鍵與一可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸相連接。為了獲得在軸與萬(wàn)向節(jié)之間的幾乎無(wú)間隙的連接，軸頸與萬(wàn)向節(jié)連接部分的槽口或者所設(shè)置的齒必須配合精確地相互匹配，使得在軸頸插入到槽口中時(shí)克服高的摩擦力。這在裝配時(shí)需要使用費(fèi)事的工具，以便使軸精確地在軸向方向上插入到萬(wàn)向節(jié)連接部分的槽口中。
因?yàn)檫@種等速萬(wàn)向節(jié)例如使用在在批量生產(chǎn)中在流水線上制造的機(jī)動(dòng)車上，所以這種費(fèi)事的裝配缺點(diǎn)明顯且成本高，尤其總是存在這樣的風(fēng)險(xiǎn)，即軸不是足夠精確地在軸向方向上與萬(wàn)向節(jié)相連。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)軸在萬(wàn)向節(jié)上的連接，在該連接中簡(jiǎn)化了裝配并且可實(shí)現(xiàn)萬(wàn)向節(jié)在無(wú)明顯徑向間隙的情況下工作。
在開始所述類型的連接系統(tǒng)中根據(jù)本發(fā)明基本上這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的，即，軸頸與槽口這樣地相互匹配，使得在插入行程的第一部分中該軸頸可基本上不需要力地在該槽口中移動(dòng)，而在插入行程的第二部分中為軸頸在槽口中的移動(dòng)投入高的力消耗。在此情況下意味著基本上不需要力的、可由手無(wú)需附加的工具來(lái)執(zhí)行的移動(dòng)。這實(shí)現(xiàn)了由手進(jìn)行的預(yù)裝配并因此有助于軸在萬(wàn)向節(jié)上連接的明顯簡(jiǎn)化。尤其是通過(guò)該手動(dòng)的預(yù)裝配就達(dá)到了軸頸與優(yōu)選中央的槽口的預(yù)定向。僅在插入行程的第二部分中才借助于工具投入較高的力消耗，該力消耗由軸頸在槽口中的較強(qiáng)的摩擦引起。由于由手進(jìn)行的很大程度的預(yù)裝配，在插入行程的第二部分中的裝配可通過(guò)相對(duì)簡(jiǎn)單的工具進(jìn)行。此外，軸通過(guò)在萬(wàn)向節(jié)的槽口中的預(yù)裝配就準(zhǔn)確地軸向定向，這在繼續(xù)插入時(shí)不導(dǎo)致軸在槽口中歪斜。
為此根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利構(gòu)型提出，插入行程的第一部分為整個(gè)插入行程的至少50％。特別有利的是，插入行程的第一部分為整個(gè)插入行程的甚至60～70％。插入行程的第二部分為相對(duì)整個(gè)插入行程的差。然而根據(jù)軸頸的外表面及槽口的內(nèi)表面——在它們中例如可設(shè)置有齒——的構(gòu)型，在插入行程的第一部分與第二部分之間的最佳的按百分比的分配根據(jù)本發(fā)明也可位于所述范圍之外。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式，這樣地獲得基本上不需要力的移動(dòng)，即在插入行程的第一部分中在軸頸的前區(qū)段與中央的槽口的入口區(qū)段之間存在徑向的間隙。這導(dǎo)致在該插入行程的第一部分中在軸頸與槽口之間幾乎不存在摩擦，由此可實(shí)現(xiàn)軸頸在槽口中不需要力的移動(dòng)。在插入行程的第二部分中根據(jù)本發(fā)明則彼此配合精確地設(shè)計(jì)軸頸及槽口，使得在這個(gè)區(qū)域中作用有高的摩擦力，這種摩擦力要求高的用于軸頸插入到槽口中的力消耗并導(dǎo)致軸與萬(wàn)向節(jié)之間的無(wú)間隙的連接。為此，軸頸的外表面和/或中央的槽口的內(nèi)表面可以以彼此相協(xié)調(diào)的方式有階梯形地設(shè)計(jì)。
在該連接系統(tǒng)的進(jìn)一步構(gòu)型中，軸頸與槽口之間的徑向間隙在插入行程的第二部分中持續(xù)地減小。這導(dǎo)致待投入的力消耗在插入行程的第二部分中隨著插入深度而上升。為此，軸頸的外表面和/或中央的槽口的內(nèi)表面特別可在插入行程的第二部分中設(shè)計(jì)成錐狀的，其中軸頸與槽口的錐度可不同。因此力消耗可精確地與要求相匹配并且可獲得軸在萬(wàn)向節(jié)的優(yōu)選中央的槽口中特別良好的對(duì)中。
為了例如在旋轉(zhuǎn)型等速萬(wàn)向節(jié)中保證從軸到萬(wàn)向節(jié)的可靠的力傳遞，可在軸頸的外表面及槽口的內(nèi)表面上設(shè)置用于轉(zhuǎn)矩傳遞的型廓，該型廓例如被設(shè)計(jì)成齒。
優(yōu)選軸頸和/或槽口也可具有端部止擋，該端部止擋指示插入行程的末端并且可靠地限制該插入行程。為此，軸可在過(guò)渡到軸頸的過(guò)渡部分處具有凸緣，該凸緣在軸頸插入到中央槽口中之后貼靠在萬(wàn)向節(jié)連接部分的端側(cè)上。
為了避免軸頸從槽口滑出——該滑出例如可能由于到萬(wàn)向節(jié)連接部分的沖擊或其它的振動(dòng)引起，根據(jù)本發(fā)明軸頸可固定在槽口中避免軸向移動(dòng)。這可例如通過(guò)開口銷、可擰到萬(wàn)向節(jié)連接部分的外螺紋上的固定在軸上的鎖緊螺母、多個(gè)可通過(guò)一凸緣穿插在軸上并且可固定在萬(wàn)向節(jié)連接部分的端側(cè)中的螺釘(螺栓)或者類似物來(lái)進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，軸頸可借助于卡緊環(huán)固定在槽口中，該卡緊環(huán)例如在萬(wàn)向節(jié)連接部分的一外部的槽中引導(dǎo)并且穿過(guò)設(shè)置在萬(wàn)向節(jié)連接部分中的孔口作用在被設(shè)計(jì)在軸頸中的槽中。
另外可根據(jù)本發(fā)明提出，在滾珠轂和/或軸上設(shè)置用于工具的作用點(diǎn)。這可以是凸緣、槽、鎖緊螺母或類似物。
另外，本發(fā)明還涉及用于借助上述連接系統(tǒng)使軸連接在萬(wàn)向節(jié)上的方法，該方法的特征尤其在于，軸的軸頸在插入行程的第一部分中由手來(lái)預(yù)裝配，而在插入行程的第二部分中在使用工具的情況下插入到槽口中，通過(guò)該工具可施加所需的力消耗。為此例如一叉形扳手(Gabelschluessel)可作用在軸的凸緣上或滾珠轂的槽中，并且它可通過(guò)機(jī)械手控制地插到萬(wàn)向節(jié)連接部分中或插到軸頸上。另外，鎖緊螺母也可通過(guò)一叉形扳手?jǐn)Q緊。


本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用可能性可從下面借助于附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明中得到。在此，所說(shuō)明的和/或圖示表示的有所特征本身屬于本發(fā)明的主題，而與它們?cè)跈?quán)利要求或其回引中的概括無(wú)關(guān)。附圖表示圖1根據(jù)第一實(shí)施形式的用于連接在以橫截面示意出的旋轉(zhuǎn)型等速萬(wàn)向節(jié)上的軸，及圖2根據(jù)第二實(shí)施形式的用于連接在以橫截面示意出的萬(wàn)向節(jié)連接部分上的軸。
具體實(shí)施例方式
圖1中所示的連接系統(tǒng)1由設(shè)計(jì)成旋轉(zhuǎn)活節(jié)(Drehgelenk)的固定型等速萬(wàn)向節(jié)2及用于連接在萬(wàn)向節(jié)2上的軸3組成，該萬(wàn)向節(jié)具有內(nèi)轂4及外轂5。在內(nèi)轂4及外轂5中設(shè)置有分別彼此成對(duì)地配置的工作面6或7，在這些工作面中接收有一些滾珠8。這些滾珠8在一保持架9中被引導(dǎo)。為此，保持架9對(duì)應(yīng)于這些滾珠8的數(shù)量具有一些在其圓周上分布的窗孔。
外轂5在所示的實(shí)施形式中由攜動(dòng)殼體10力鎖合地或形鎖合地包圍作用。為了密封萬(wàn)向節(jié)2，在攜動(dòng)殼體10中安裝有封閉蓋11，該封閉蓋在無(wú)需考慮附加的密封元件的情況下避免污垢顆粒侵入到萬(wàn)向節(jié)2中或避免潤(rùn)滑劑的損失。在滾珠8的位于對(duì)面的側(cè)上，萬(wàn)向節(jié)2通過(guò)一波紋管12密封，該波紋管在其徑向內(nèi)邊緣上借助于粘結(jié)劑固定在內(nèi)轂4上。波紋管12的徑向外邊緣借助于翻折部分固定在包圍作用著攜動(dòng)殼體10及外轂5的罩14上。
為了連接在從動(dòng)的或主動(dòng)的軸3上，用作萬(wàn)向節(jié)連接部分的內(nèi)轂4具有一中央的槽口15，該槽口設(shè)置有用于轉(zhuǎn)矩傳遞的型廓16。內(nèi)轂4可以以此方式為了裝配萬(wàn)向節(jié)2而插接在該軸3的軸頸17上。為此，在軸頸17上設(shè)計(jì)由與槽口15的型廓16相對(duì)應(yīng)的型廓18，該型廓嚙合在型廓16中并可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞。這些型廓16、18在此例如可以設(shè)計(jì)為齒形。這種結(jié)構(gòu)的特別的優(yōu)點(diǎn)在于，在萬(wàn)向節(jié)2連接在軸3上之前，該萬(wàn)向節(jié)就可完全裝配好。
軸頸17為此插入到所述中央槽口15中，直到設(shè)計(jì)在軸頸17與軸3之間的過(guò)渡部分上的、作為端部止擋的凸緣19碰撞在內(nèi)轂4的外端側(cè)上。在這個(gè)位置上，軸3借助于一未示出的卡緊環(huán)或類似物在軸向方向上固定在內(nèi)轂4中。為此，該卡緊環(huán)插入到設(shè)置在內(nèi)轂4的外側(cè)上的槽20中。內(nèi)轂4在槽20的區(qū)域中被部分地穿通，使得所述未示出的卡緊環(huán)穿過(guò)這個(gè)穿通部分作用到相應(yīng)地設(shè)計(jì)在軸頸17中的槽21中并保證軸3避免軸向的滑動(dòng)。代替這種固定，軸3根據(jù)本發(fā)明也可以以其它方式固定在萬(wàn)向節(jié)2上。例如可在凸緣19上套上鎖緊螺母，該鎖緊螺母的螺紋嚙合在設(shè)計(jì)在內(nèi)轂4的外側(cè)上的螺紋中。另外，也可在該凸緣19中設(shè)置一些在軸向方向上的通孔，它們與內(nèi)轂4端側(cè)中的螺紋孔相對(duì)應(yīng)，使得軸3可擰緊在萬(wàn)向節(jié)2的內(nèi)轂4上。
軸頸17與所述中央的槽口15在此這樣地相匹配，使得在插入行程E的第一部分T1中軸頸17可基本上不需要力地在槽口15中推移，而在插入行程E的第二部分T2中為軸頸17在槽口15中的移動(dòng)投入高的力消耗。
可這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)上述效果，即圓柱狀的軸頸17的與第一部分T1相應(yīng)的前區(qū)段具有與槽口15的內(nèi)徑相比小的外徑。由此在插入行程E的第一部分T1中在軸3插入時(shí)在軸頸17與槽口15之間存在徑向間隙，使得軸頸17在這個(gè)部分中可無(wú)明顯摩擦力地插入到槽口15中。
在過(guò)渡到插入行程E的第二部分T2的過(guò)渡部分處，在軸頸17中設(shè)置有凸臺(tái)22，軸頸17在該凸臺(tái)處過(guò)渡到較大的外徑。第二部分T2中的這個(gè)外徑配合精確地對(duì)應(yīng)于中央槽口15的內(nèi)徑。因?yàn)楸仨毧朔叩哪Σ亮?，所以在插入行程E的第二部分T2中軸頸17只有通過(guò)高的力消耗才可插入到中央槽口15中。為此例如使用未示出的叉形扳手，該叉形扳手從軸3的側(cè)向作用在凸緣19上并使軸3壓入到槽口15中。在使用鎖緊螺母的情況下，軸頸17在插入行程E的第二部分T2中插入到槽口15中通過(guò)該鎖緊螺母擰到內(nèi)轂4上來(lái)進(jìn)行。在后者的情況中，軸頸17不需要力地插入到槽口15中，直到該鎖緊螺母與螺紋作用。
通過(guò)軸頸17與槽口15的這種匹配實(shí)現(xiàn)了可由手基本上不需要力地預(yù)裝配，在該預(yù)裝配后軸頸17已經(jīng)可靠地在槽口15中被引導(dǎo)了。由此避免了，在為了繼續(xù)插入而使用力的情況下出現(xiàn)軸3及內(nèi)轂4的歪斜-通過(guò)該繼續(xù)插入形成軸3與萬(wàn)向節(jié)2之間的無(wú)間隙的連接。
圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的連接系統(tǒng)1＇的另一個(gè)實(shí)施形式，其中為了簡(jiǎn)便起見僅示出了萬(wàn)向節(jié)2的無(wú)型廓的內(nèi)轂4＇。這個(gè)實(shí)施形式同上述連接系統(tǒng)1的區(qū)別在于，槽口15＇的內(nèi)面也與軸頸17＇的結(jié)構(gòu)相匹配，并且軸頸17＇中的凸臺(tái)22＇被設(shè)計(jì)成錐狀的。在其它方面，結(jié)合連接系統(tǒng)1說(shuō)明的特征也可被設(shè)計(jì)在連接系統(tǒng)1＇中。
在連接系統(tǒng)1＇中也可在插入行程E的第一部分T1中實(shí)現(xiàn)軸頸17＇基本上不需要力地在槽口15＇中移動(dòng)。僅在插入行程E的第二部分T2中——在該第二部分中軸頸17＇配合精確地與槽口15＇配合，需要提高的力消耗。在這個(gè)實(shí)施形式中，軸頸17＇既在前區(qū)域中又在后區(qū)域中無(wú)間隙地被支承在槽口15＇中。這導(dǎo)致軸3特別穩(wěn)定地連接在萬(wàn)向節(jié)2上。在錐狀地走向的凸臺(tái)22＇區(qū)域中可這樣進(jìn)行設(shè)置，即槽口15＇比軸頸17＇稍微強(qiáng)地錐形逐漸收縮。由此在插入行程E的第二部分T2的區(qū)域中需要持續(xù)地上升的力消耗并且獲得特別軸3的良好的無(wú)歪斜的對(duì)中。
然而本發(fā)明并不被限制在在這些實(shí)施例中所示出的軸頸及槽口的構(gòu)型上。這可由專業(yè)人員自由地與相應(yīng)的要求相匹配。為此例如軸頸和/或槽口可從其前端部直到其后端部被設(shè)計(jì)成錐狀的。這種結(jié)構(gòu)可特別簡(jiǎn)單地制造。替代設(shè)計(jì)成凸緣19的端部止擋例如也可在槽口中設(shè)置相應(yīng)的凸起。
參考標(biāo)號(hào)清單1、1＇ 連接系統(tǒng)2 萬(wàn)向節(jié)、固定型等速萬(wàn)向節(jié)3 軸
4、4＇ 萬(wàn)向節(jié)連接部分、內(nèi)轂5 外轂6 內(nèi)轂的工作面7 外轂的工作面8 滾珠9 保持架10 攜動(dòng)殼體11 封閉蓋12 波紋管13 粘結(jié)劑14 罩15、15＇ 槽口16 槽口的型廓17、17＇ 軸頸18 軸頸的型廓19 凸緣、端部止擋20 槽21 槽22、22＇ 凸臺(tái)E 插入行程T1插入行程的第一部分T2插入行程的第二部分
權(quán)利要求
1.一種用于軸(3)在萬(wàn)向節(jié)(2)上的連接系統(tǒng)，在該連接系統(tǒng)中，在軸(3)的待與萬(wàn)向節(jié)(2)相連接的端部上形成的軸頸(17，17′)可插入到萬(wàn)向節(jié)連接部分(4，4′)的槽口(15，15′)中，其特征在于軸頸(17，17′)與槽口(15，15′)這樣地相互匹配，即，使得在插入行程(E)的第一部分(T1)中軸頸(17，17′)可基本上不需要力地在槽口(15，15′)中移動(dòng)，而在插入行程(E)的第二部分(T2)中需要一個(gè)大的力以用于軸頸(17，17′)在槽口(15，15′)中的移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的連接系統(tǒng)，其特征在于插入行程(E)的第一部分(T1)為整個(gè)插入行程(E)的至少約50％，優(yōu)選為60～70％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的連接系統(tǒng)，其特征在于在插入行程(E)的第一部分(T1)中在軸頸(17，17′)的前區(qū)段與槽口(15，15′)的入口區(qū)段之間存在徑向間隙；在插入行程(E)的第二部分(T2)中彼此配合精確地設(shè)計(jì)軸頸(17，17′)及槽口(15，15′)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的連接系統(tǒng)，其特征在于軸頸(17，17′)與槽口(15，15′)之間的徑向的間隙隨插入行程(E)的第二部分(T2)的延伸持續(xù)地減小。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的連接系統(tǒng)，其特征在于在軸頸(17，17′)的外表面及槽口(15，15′)的內(nèi)表面上設(shè)置有用于轉(zhuǎn)矩傳遞的型廓(16，18)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的連接系統(tǒng)，其特征在于軸頸(17，17′)和/或槽口(15，15′)具有端部止擋(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的連接系統(tǒng)，其特征在于軸(3)在過(guò)渡到軸頸(17，17′)的過(guò)渡部分處具有凸緣(19)，該凸緣在軸頸(17，17′)插入到槽口(15，15′)中之后貼靠在萬(wàn)向節(jié)連接部分(4，4′)的端側(cè)上。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的連接系統(tǒng)，其特征在于軸頸(17，17′)可固定在槽口(15，15′)中以避免軸向移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的連接系統(tǒng)，其特征在于軸頸(17，17′)可借助于卡緊環(huán)固定在槽口(15，15′)中。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的連接系統(tǒng)，其特征在于在軸(3)和/或萬(wàn)向節(jié)連接部分(4，4′)上設(shè)置有用于工具的作用點(diǎn)。
11.用于借助權(quán)利要求1～10之一的連接系統(tǒng)(1，1′)使軸(3)連接在萬(wàn)向節(jié)(2)上的方法，其特征在于軸(3)的軸頸(17，17′)由手動(dòng)在插入行程(E)的第一部分(T1)中插入槽口(15，15′)以預(yù)裝配，而在插入行程(E)的第二部分(T2)中使用工具插入到槽口(15，15′)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于軸(3)在萬(wàn)向節(jié)(2)上的連接系統(tǒng)及相應(yīng)的方法，其中在軸(3)的待與萬(wàn)向節(jié)(2)相連接的端部上設(shè)計(jì)的軸頸(17，17′)可插入到萬(wàn)向節(jié)連接部分(4)的槽口(15)中。為了獲得簡(jiǎn)單的預(yù)裝配及軸(3)與槽口(15)的軸向定向，本發(fā)明提出，軸頸(17)與槽口(15)這樣地相互匹配，使得在插入行程(E)的第一部分(T1)中軸頸(17)可基本上不需要力地在槽口(15)中移動(dòng)，而在插入行程(E)的第二部分(T2)中為軸頸(17)在槽口(15)中的移動(dòng)需要投入高的力消耗。
文檔編號(hào)F16D3/223GK1849462SQ200480026408
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者C·迪塞爾, M·尼德許夫納 申請(qǐng)人:軸成型工程有限公司