[發明專利]用于機動車輛的轉向軸的萬向接頭

在審

• 申請號: 201980076546.6
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN113167332A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 馬克西米利安·艾斯沃思;斯特凡·弗里克
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯普利斯坦股份公司;蒂森克虜伯股份公司
• 主分類號: F16D3/38
• 分類號: F16D3/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王艷江;嚴小艷

本發明涉及一種用于機動車輛的轉向軸(23、25)的萬向接頭(5)，該萬向接頭(5)包括具有彼此成直角布置的兩對軸頸的十字頭(55)以及能夠連接至轉向軸(23、25)并在每種情況下具有彼此相對的兩個臂部(52、54)的兩個接頭軛部(51、3)，在臂部的每個臂部中，軸頸以能夠繞軸頸軸線(Z)的方式安裝在軸頸軸承(6)中，該軸頸軸承(6)具有固定在臂部(52、54)中的鍋狀形狀的外套筒(61)，該外套筒具有與軸頸(56)的端面相對外鍋狀件基部(611)，其中，在銷(56)與外套筒(61)之間布置有可滾動的滾動元件(63)，并且其中，在軸頸(56)的端面上布置有凸出地突出的接觸區域(58、64)，該接觸區域與外鍋狀件基部(611)接觸。根據本發明，為了提供在對十字頭(55)進行預加載支承期間允許更大的軸承載荷的接頭組件，在軸頸(56)上固定有內套筒(62)，其中，滾動元件(63)布置在內套筒(62)與外套筒(61)之間，并且接觸區域(58、64)在端面上相對于內套筒(62)軸向突出。

技術領域

本發明涉及一種用于機動車輛的轉向軸的萬向接頭，該萬向接頭包括具有彼此成直角布置的兩對軸頸的十字頭以及兩個可以連接至轉向軸的接頭軛部，并且兩個接頭軛部各自具有兩個彼此相對的臂部，在兩個彼此相對的臂部中的每個臂部中，軸頸以可繞軸頸軸線旋轉的方式安裝在軸頸軸承中，該軸頸軸承具有固定在該臂部中的鍋狀形狀的外襯套，并且該鍋狀外襯套具有適于與軸頸的端部側相對的外鍋狀件基部，其中，在軸頸與外襯套之間布置有可滾動的滾動體，并且其中，在軸頸的端部側上布置有與外鍋狀件基部接觸的凸出地突出的接觸區域。

背景技術

在機動車輛中，轉向軸用于傳遞轉向扭矩，該轉向扭矩被引入到方向盤中并經由轉向主軸和中間軸而傳遞到轉向傳動裝置中。為了補償角度偏移，在轉向軸的行程內結合有至少一個、通常是兩個萬向接頭，該萬向接頭通常結合在轉向主軸與中間軸之間以及結合在中間軸與轉向傳動裝置之間。

就基本設計而言，每個接頭具有兩個接頭軛部，兩個接頭軛部各自安裝在軸端部上，并且兩個接頭軛部各自具有在軸方向上延伸的兩個臂部，并且兩個臂部定位成相對于軸的軸線橫向地彼此相對。十字頭具有兩對徑向相反突出的接頭軸頸，簡稱為軸頸，其布置在以直角交叉的軸頸軸線上。成一對的兩個軸頸以可繞其軸頸軸線旋轉的方式各自安裝在軸頸軸承中的接頭軛部的臂部中，該軸頸軸線相對于軸的軸線橫向地延伸穿過臂部。軸頸軸承設計為徑向滾動軸承，通常設計為徑向滾針軸承。

十字頭具有基體，為了安全地承受產生的高的力，該基體優選地形成為鋼制冷壓件或由另一種高強度材料形成，如例如在DE 10 2014 116 271 A1中的現有技術中所描述的那樣。其中提出，對于徑向軸承，滾針在滾動體滾道之間滾動，該滾動體滾道直接形成在基體的軸頸的外側上，并且形成在與臂部連接的外襯套的內側上。外襯套以鍋狀形狀形成為固定在臂部中的外鍋狀件，并且軸頸接合在該外鍋狀件中，從而使軸頸的端部側定位成與外襯套的基部、即外鍋狀件基部相對。

為了在運行期間實現接頭布置結構的最佳無間隙運行和最佳的高剛度，在上述DE10 2014 116 271 A1中提出了對軸承進行軸向預加載。這通過具有凸端部側的軸頸來實現，該凸端部側在彈性預加載下在接觸區域中通過滑動作用抵靠在外襯套的外鍋狀件基部上。外鍋狀件基部在沿軸頸軸線的軸向方向上沿向外方向彈性變形，使外襯套永久地在軸頸對上施加彈性預加載力。

軸向預加載允許以有利的方式有效地增加剛度。然而，需要對滾動體滾道的區域中的軸頸進行高精度的加工，這是復雜的。另外，凸出的端部側使軸頸的可用于滾動軸承滾道的軸向區域縮短，也就是說，減小了滾動體滾道的寬度，從而使軸頸軸承的容許軸承載荷受到限制。為了增加容許軸承載荷，軸頸的確可以在軸向方向上加長，但是可能的軸頸加長在原則上受到接頭軛部的臂部之間的給定距離的限制，因為軸頸的長度增加會使十字頭進入接頭軛部變得更加困難或變得不可能。

在DE 10 2009 016 169 B4中描述了一種類似的接頭布置結構，其中定心元件軸向地彈性支撐在軸頸的端部側與外鍋狀件基部之間。這同樣導致了可以用作滾動體滾道的軸頸的軸向區域被縮短并且使軸承載荷受到限制。