等速接头及其制造方法

专利名称：等速接头及其制造方法
技术领域：
本发明总体涉及万向接头，并且更具体地涉及等速(CV)接头，并且尤其具体地涉 及其中包含有润滑剂储存部的等速接头。
背景技术：
等速接头通常应用于汽车轴向驱动轴中，并且尤其应用于前轮驱动车辆的驱动桥 差速器和驱动轮之间。它们用于以各种速度、角度和伸缩位置在第一轴与第二轴之间传递 扭矩。有许多类型的等速接头。一种等速接头结构包括具有轴部和设置于轴部末端的容 腔端的可旋转第一轴。第一轴可以绕着第一纵向轴线旋转。容腔端设置在接头壳体内，所 述接头壳体设置在第二轴的端部。第二轴可以绕着第二纵向轴线旋转。接头壳体包括设置 在中心孔内并沿第二纵向轴线延伸的多个凹槽。容腔端的横向于第一纵向轴线的直径比第 一轴的轴部的直径大。容腔端限定多个半球形的容腔，这些容腔以与所述多个凹槽互补的 结构围绕着第一纵向轴线周向及径向地设置。这样，容腔的数量等于凹槽的数量。等速接 头包括多个球形驱动滚珠，其中每个容腔及相应的凹槽内可旋转地设置一个驱动滚珠。容 腔端和第一轴是可动的，并可相对于第二轴进行关节运动(articulated)或轴向发生行程 (stoked)。当等速接头进行关节运动(即，当第二轴通过轴向发生行程或形成角度而相对 于第一轴运动时)时，驱动滚珠沿凹槽前后滚动并且在容腔内转动。驱动滚珠具有球形形状。滚珠容腔具有半球形形状。容腔的曲率半径一般比驱动 滚珠的曲率半径大。一般期望滚珠容腔与驱动滚珠紧密吻合，因此期望滚珠容腔的曲率半 径尽可能接近驱动滚珠的曲率半径。润滑脂一般设置在容腔内，在容腔与驱动滚珠之间，否 则设置在接头内，以便它可以用于驱动滚珠。然而，当滚珠容腔的曲率半径变得接近驱动滚 珠的曲率半径时，滚珠与容腔之间的紧密吻合使得难以在它们之间提供润滑，从而导致界 面变得缺少润滑剂并且产生高摩擦以及伴随着滚珠或容腔之一或这两者的高磨损。因此，仍然需要提供具有改善的润滑性的、所述类型的行程式等速接头(stoking CV joint)及制造这些接头的方法。

发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种等速接头。所述等速接头包括具有 第一纵向轴线的第一可旋转轴，所述第一轴包括一端具有加大容腔端的轴部，所述容腔端 内形成有多个周向及径向地间隔的滚珠容腔。所述等速接头也包括设置在所述滚珠容腔内 的相应多个球形滚珠。所述等速接头还包括第二可旋转轴，其具有第二纵向轴线且包含设
4置在其一端的接头壳体，所述接头壳体具有中心孔，相应的多个轴向延伸的、周向且径向地 间隔的滚珠凹槽围绕所述第二纵向轴线设置在所述中心孔内，将所述接头壳体设置在所述 容腔端之上并让所述相应的多个滚珠设置在所述滚珠凹槽中，由此形成接头，所述接头构 造成提供所述第一轴相对于所述第二轴的角运动范围和轴向运动范围，所述多个滚珠容腔 中的每一个内均形成有凹陷的润滑剂储存部，所述润滑剂储存部中设有润滑剂。在本发明的另一个示例性实施例中，提供了一种等速接头的制造方法。所述方法 包括形成具有第一纵向轴线的第一可旋转轴，所述第一轴包括在一端具有加大容腔端的 轴部。所述方法也包括沿着外周间隔的、径向延伸的容腔轴线在所述加大容腔端中形成多 个向内延伸的孔直至一孔深度。所述方法还包括形成多个围绕所述容腔轴线设置的、向内 延伸的滚珠容腔直至一容腔深度，其中，所述孔深度比所述容腔深度大，从而形成凹陷的润 滑剂储存部。在本发明的又一个示例性实施例中，提供了一种制造等速接头的方法。所述方法 包括形成具有第一纵向轴线的第一可旋转轴，所述第一轴包括一端具有加大容腔端的轴 部。所述方法也包括沿外周间隔的、径向延伸的容腔轴线形成多个向内延伸的滚珠容腔。 所述方法也包括在每个所述滚珠容腔中形成凹陷的润滑剂储存部。本发明还涉及如下方案方案1、一种等速接头，包括第一可旋转轴，其具有第一纵向轴线，所述第一轴包括一端具有加大容腔端的轴 部，所述容腔端内形成有多个周向及径向地间隔的滚珠容腔；相应的多个球形滚珠，设置在所述滚珠容腔内；以及第二可旋转轴，其具有第二纵向轴线并包括设置在其一端的接头壳体，所述接头 壳体具有中心孔，相应的多个轴向延伸的、周向且径向地间隔的滚珠凹槽围绕所述第二纵 向轴线设置在所述中心孔内，将所述接头壳体设置在所述容腔端之上并让所述相应的多个 滚珠设置在所述滚珠凹槽中，由此形成接头，所述接头构造成提供所述第一轴相对于所述 第二轴的角运动范围和轴向运动范围，所述多个滚珠容腔中的每一个内均形成有凹陷的润 滑剂储存部，所述润滑剂储存部中设有润滑剂。方案2、根据方案1所述的等速接头，其中，所述多个滚珠容腔中的每一个均具有 多个形成在所述容腔的表面中的凹陷的润滑剂储存部。方案3、根据方案1所述的等速接头，其中，所述多个容腔中的每一个均具有径向 延伸的容腔轴线，并且所述凹陷的润滑剂储存部设置在所述容腔轴线上。方案4、根据方案1所述的等速接头，其中，所述多个容腔中的每一个均具有径向 延伸的容腔轴线，并且所述凹陷的润滑剂储存部偏离于所述容腔轴线。方案5、根据方案1所述的等速接头，其中，所述多个滚珠容腔中的每一个均是具 有曲率半径rp的半球形，所述球形滚珠中的每一个都具有曲率半径rb，吻合比率C由C = rp/rb定义，并且所述容腔和滚珠的吻合比率为大约1. 01至大约1. 04。方案6、根据方案1所述的等速接头，其中，所述多个滚珠容腔中的每一个均具有 非球形的形状。方案7、根据方案1所述的等速接头，其中，所述多个滚珠容腔包括三个或更多个 滚珠容腔。
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方案8、根据方案1所述的等速接头，其中，所述润滑剂储存部包括圆柱形凹陷、半 球形凹陷、或截头圆锥形凹陷、或它们的组合。方案9、根据方案1所述的等速接头，其中，所述润滑剂包括润滑脂。方案10、一种制造等速接头的方法，包括形成具有第一纵向轴线的第一可旋转轴，所述第一轴包括在一端具有加大容腔端 的轴部；沿外周间隔的、径向延伸的容腔轴线在所述加大容腔端中形成多个向内延伸的孔 直至孔深度；以及形成多个围绕所述容腔轴线设置的、向内延伸的滚珠容腔直至容腔深度，其中，所 述孔深度比所述容腔深度大，从而形成凹陷的润滑剂储存部。方案11、根据方案10所述的方法，还包括将润滑剂添加到所述润滑剂储存部中。方案12、根据方案11所述的方法，其中，所述润滑剂包括润滑脂。方案13、根据方案10所述的方法，还包括将相应的多个球形滚珠设置在所述滚珠容腔中；以及将所述第一轴和滚珠插入到设置在具有第二纵向轴线的第二可旋转轴的端部的 接头壳体中，所述接头壳体具有中心孔，相应的多个轴向延伸的、周向且径向地间隔的滚珠 凹槽围绕所述第二纵向轴线设置在所述中心孔内，其中，将所述接头壳体设置在所述容腔 端之上，并让所述相应的多个滚珠设置在所述滚珠凹槽内，从而形成可动接头，所述可动接 头构造成提供所述第一轴相对于所述第二轴的角运动范围和轴向运动范围，其中，在所述 接头的运动过程中，从所述润滑剂储存部提供润滑剂到相应的滚珠和滚珠容腔。方案14、根据方案10所述的方法，其中，形成所述向内延伸的孔包括钻削。方案15、根据方案10所述的方法，其中，形成所述向内延伸的容腔包括机械加工。方案16、一种制造等速接头的方法，包括形成具有第一纵向轴线的第一可旋转轴，所述第一轴包括一端具有加大容腔端的 轴部；沿外周间隔的、径向延伸的容腔轴线形成多个向内延伸的滚珠容腔；以及在每个 所述滚珠容腔中形成凹陷的润滑剂储存部。方案17、根据方案16所述的方法，还包括将润滑剂添加到所述润滑剂储存部内。方案18、根据方案17所述的方法，其中，所述润滑剂包括润滑脂。方案19、根据方案17所述的方法，还包括将相应的多个球形滚珠设置在所述滚珠容腔中；以及将所述第一轴和滚珠插入到设置在具有第二纵向轴线的第二可旋转轴的端部的 接头壳体中，所述接头壳体具有中心孔，相应的多个轴向延伸的、周向且径向地间隔的滚珠 凹槽围绕所述第二纵向轴线设置在所述中心孔内，其中，将所述接头壳体设置在所述容腔 端之上，并让所述相应的多个滚珠设置在所述滚珠凹槽内，从而形成可动接头，所述可动接 头构造成提供所述第一轴相对于所述第二轴的角运动范围和轴向运动范围，其中，在所述 接头的运动过程中，从所述润滑剂储存部提供润滑剂到相应的滚珠。方案20、根据方案16所述的方法，其中，形成所述润滑剂储存部包括钻削，形成所 述向内延伸的容腔包括机械加工。
通过结合附图从下面关于实施本发明的最佳实施方式的详细描述中，可以显而易 见地看出本发明的以上特征和优点及其他特征和优点。


其他目的、特征、优点和细节将仅通过举例的方式呈现在如下实施例的详细描述 中，所述详细描述参考了附图，在附图中图1是如在此公开的等速接头的示例性实施例的透视图；图2是图1中的等速接头的分解透视图；图3是沿剖面3-3截取的图1中等速接头的局部截面视图，所述等速接头示出为 处于关节运动结构下；图4是如在此公开的第一轴的示例性实施例的透视图；图5是如在此公开的具有凹陷的润滑剂储存部的等速接头的示例性实施例的局 部截面视图；图6A-6C是如在此公开的凹陷的润滑剂储存部的示例性实施例的局部截面视图；图7是如在此公开的制造等速接头的方法的示例性实施例的流程图；以及图8是如在此公开的制造等速接头的方法的第二个示例性实施例的流程图。
具体实施例方式以下描述本质上仅仅是示例性的并不意图限制本发明、应用或用途。应该理解，所 有附图中相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。参考附图，等速接头总体上以20表示。等速接头20构造成用来以各种转速、接头 角度(α )和轴向伸缩位置在第一轴22的第一端35和第二轴24之间传递扭矩。在一个示 例性实施例中，第二等速接头(未示出)也可联接到第一轴的第二端(未示出)并构造成用 来以各种速度、角度和伸缩位置在第一轴22和第三轴(未示出)之间传递扭矩。构造成用 来与等速接头20 —起使用的、并且也可以构造成用来与第二等速接头一起使用的第一轴 22的使用可以用于要求沿一系列轴传递扭矩的任何合适的应用中，尤其适合用于汽车轴向 驱动轴中，并且在前轮驱动车辆的动力传动系统的驱动桥差速器和驱动轮之间作为内侧和 外侧等速接头是特别有用的。然而，应该认识到，等速接头20，或包括第一等速接头20和第 二个等速接头(未示出)的第一轴22，可以用于必须在进行关节运动的轴之间传递扭矩的 其它情况中(即，相对于彼此运动，特别是轴可相对于彼此成角度或伸缩、或既成角度又伸 缩的那些情况)。还应该认识到，第一等速接头20和第二等速接头可以具有相同的大小和 接头结构或不同的大小和接头结构。由于第二等速接头可以与等速接头20完全相同并且 可以作为其在第一轴22上的镜像示出，这里对等速接头20的描述同样可应用于第二等速 接头和第一轴22，因此没有提供另外的说明。如图1-3所示，第二轴24包括设置在第二轴24 —端的接头壳体26。第二轴24可 以具有任何合适的轴结构，包括实心的、空心的和部分空心的轴结构。第二轴24可绕着第 二纵向轴线28转动。接头壳体26包括设置在接头壳体26的中心孔27内的多个径向和周 向间隔的凹槽30。凹槽30沿第二纵向轴线28延伸。如图所示，接头壳体26限定三个凹槽 30，这三个凹槽30绕着第二纵向轴线28径向和周向地间隔开并且径向和周向地彼此等距
7(即，绕着第二纵向轴线28互相间隔120度)。然而，应该认识到，接头壳体26也可以限定 大于3的一些其他数目的凹槽30，例如4、5、6、7、8或更多个凹槽30，如果设计考虑如此要 求的话。第一轴22包括轴部32和在一端的加大容腔端部，例如在图1_3的示例性实施例 中的容腔端34。在一个示例性实施例中，第一轴22也可以包括在第一轴22的相对端的第 二加大容腔端部(未示出)。第一轴22也可以具有任何合适的轴结构，包括实心的、空心的 (未示出)和部分空心(未示出)的轴结构。容腔端34设置成接近轴部32的端部35、在 第二轴24的接头壳体26内。容腔端34可相对于第二轴24运动；这包括伸缩运动或者说 轴向运动以及在接头角度(α)内的角运动。第一轴22可绕着第一纵向轴线36转动。容 腔端34限定多个容腔38，这多个容腔38以相对于所述多个第一凹槽30互补的取向围绕着 第一纵向轴线36径向及周向地布置。这样，容腔38的数量等于第一凹槽30的数量。如图 所示，容腔38的数量等于3，绕着第一纵向轴线36径向和周向间隔的所述三个容腔38彼此 等距，即，所述三个容腔38绕着第一纵向轴线36彼此径向间隔120度。应该认识到，容腔 38的数量可以不同于在此所示和描述的数量，但是等于由接头壳体26限定的凹槽30的数 量。此外，当第一轴22绕着第一纵向轴线36转动并且等速接头20进行关节运动时(即， 当第一轴22相对于第二轴24进行关节运动时)，驱动滚珠40沿凹槽30滚动并在容腔38 里转动。等速接头20包括多个驱动滚珠40，每个驱动滚珠40可旋转地设置在容腔38之一 内和凹槽30之一内。换言之，每个驱动滚珠40部分地设置在容腔38之一内并部分地设置 在与容腔38相对的凹槽30之一内。驱动滚珠40可以具有任何合适的结构。在一个示例 性实施例中，驱动滚珠40可以是球形的并且具有曲率半径rb。驱动滚珠40构造为当它们 在接头壳体26内运动时在第二轴24和第一轴22之间传递扭矩。这包括当第二轴24绕第 二纵向轴线28旋转时和第一轴22绕第一纵向轴线36旋转时的旋转运动。它也包括与第 一轴22、第二轴24和等速接头20的关节运动相关联的运动。当第一轴22和第二轴24相 对于彼此构成角度时，驱动滚珠40被构造为沿凹槽30滚动和在容腔38内转动。它也包括 与第一轴22相对于第二轴24的轴向移动有关联的轴向伸缩运动。当第一轴22相对于第 二轴24轴向运动时，驱动滚珠40被构造为沿凹槽30滚动并在容腔38内转动。等速接头 20构造为单独或同时提供任何这些运动，包括同时旋转运动、角运动和轴向运动。第一轴22的容腔端34相对于第一轴22的轴部32被径向加大并且可构造为径向 地容纳容腔38。因此，第一轴22的容腔端34包括横向于第一纵向轴线36的直径，该直径 比第一轴22的轴部32的横向于第一纵向轴线36的直径大。换言之，第一轴22的容腔端 34要比第一轴22的轴部32大。在一个示例性实施例中，容腔端34可以是部分球形的。容腔38可以有任何适当的结构或形状，这些结构或形状允许驱动滚珠40随同如 在此描述的等速接头20的运动在容腔里转动。在一个示例性实施例中，容腔38可以是具 有曲率半径rp的部分球形或半球形。在另一个示例性实施例中，容腔38可以是部分球形 的并且具有沿着与容腔38和驱动滚珠40的中心轴线44正交的方向变化的曲率半径。中 心轴线44经过驱动滚珠40的中心46和容腔38的曲率中心并且与第二纵向轴线36正交 地相交。例如，容腔38在正交于中心轴线44并平行于第一纵向轴线36的方向上的曲率半 径可以不同于容腔38在正交于中心轴线44和第一纵向轴线36的方向上的曲率半径。可以将容腔38的曲率选择成能提供容腔38对于驱动滚珠40的期望符合度，反之亦然。在一 个示例性实施例中，容腔38的半径可以选择为比与它们耦合的相应驱动滚珠40的半径大。 在另一个示例性实施例中，每个容腔38均可以包括非球形形状。例如，绕容腔中心轴线44 旋转的哥特式拱的一部分或弧可以限定滚珠容腔36的非球形形状。在另一个示例中，绕容 腔中心轴线44旋转的椭圆的一部分或弧可以限定滚珠容腔36的非球形形状。在又一个示 例中，绕容腔中心轴线44旋转的抛物线的一部分或弧可以限定滚珠容腔36的非球形形状。 应该认识到，也可以限定容腔36的许多其他的非球形弯曲形状，包括不同于以上所述示例 性形状的非球形弯曲形状。如图5所示，每个容腔38包括至少一个凹陷的润滑剂储存部42。在一个示例性 实施例中，润滑剂储存部42沿着容腔38的中心轴线44设置在容腔38的底部41。在另一 个示例性实施例中，凹陷的润滑剂储存部42在容腔38的底部关于容腔中心轴线44同轴 (concentric)。然而，凹陷的润滑剂储存部42可以设置在容腔38内其他期望的位置上，包 括偏离于容腔中心轴线44的位置。凹陷的润滑剂储存部42可以位于滚珠容腔38内任何 期望的位置上，包括沿着侧壁39或在容腔的底部41。尽管滚珠容腔38包括至少一个凹陷 的润滑剂储存部42，但可以在每个滚珠容腔38内设置多个凹陷的润滑剂储存部42。如图5所示，凹陷的润滑剂储存部42限定用于储存润滑剂45的空腔。可以使用 任何合适的润滑剂45，包括润滑脂或各种润滑脂配方的混合物。因而，即使容腔38和驱动 滚珠40之间紧密吻合，容腔38和驱动滚珠40之间的界面也能被充分润滑以避免驱动滚珠 40和容腔38的支承面缺乏润滑并维持等速接头20的正确运行。润滑剂储存部42可以随 同等速接头20的装配填充润滑剂45。当驱动滚珠40在容腔38内转动时，润滑剂储存部 42也可以起到诱陷润滑剂45的作用。例如，驱动滚珠40可以将储存在用于围封等速接头 20的罩盖(未示出)或其他装置(未示出)中的润滑剂45累积在它们的自由表面(不与 容腔38或凹槽30接触的那些表面)上并且润滑剂45可以通过驱动滚珠40在容腔38内 的转动而被带至润滑剂储存部。润滑剂储存部42可以包括用于在其中储存润滑剂45的任 何合适的形状和尺寸。如图6A-6C所示，润滑剂储存部42可包括圆柱形凹陷(图6A)、截头 圆锥形凹陷(图6B)、或半球形凹陷(图6C)、或它们的组合。润滑剂储存部42也可以有不 同于那些在附图中示出的形状。凹陷的润滑剂储存部42在滚珠容腔38与驱动滚珠40紧密吻合的等速接头20中 是特别有用的，所述等速接头20包括外周间隔的径向容腔中心轴线44通过驱动滚珠40和 滚珠容腔38的中心并且垂直于第一纵向轴线36设置的接头，并且还包括每个驱动滚珠40 沿着环形接触界面(即，围绕滚珠容腔38延伸的接触圆环)接触其相应的滚珠容腔38的 接头。在此描述的等速接头20可能具有的滚珠容腔38和驱动滚珠40的紧密吻合可以通 过参考吻合比率来阐述。吻合比率C定义为滚珠容腔的半径rp除以驱动滚珠的半径rb之 商，即C = rp/rb。这样，如果容腔的半径等于驱动滚珠的半径，则吻合比率等于1。吻合比 率也可以从两个原则吻合比率(principle conformity ratio)的角度来描述，这两个原则 吻合比率处于包括如上所述容腔的原则曲率半径的互相垂直的平面内。第一原则吻合比率 Cl可以沿垂直于第一纵向轴线36的平面测量。第二原则吻合比率C2可以沿着平行于第 一纵向轴线36并取向成包括线段48 (图5)的平面测量，线段48在球形驱动滚珠40与滚 珠容腔38之间从球形驱动滚珠40的中心46延伸到初始接触点50 (图5)。凹陷的润滑剂
9储存部42的使用使得能够使用彼此紧密吻合的驱动滚珠40和滚珠容腔38，包括第一和第 二吻合比率大约为1. 01到大约1. 04的驱动滚珠40和滚珠容腔38。凹陷的润滑剂储存部 42的使用避免了驱动滚珠40和滚珠容腔38之间的高摩擦，否则高摩擦将发生在驱动滚珠 40和滚珠容腔38紧密吻合并且没有使用凹陷的润滑剂储存部42且没有提供润滑剂45到 它们之间界面的高摩擦位置处的能力的接头中，所述高摩擦位置包括它们之间的接触点或 支承面。如图7所示，等速接头20可以通过方法100制造，该方法包括形成步骤110 形成 具有第一纵向轴线36的第一可旋转轴22，其包括在其一端具有加大容腔端34的轴部32。 形成步骤110可以利用常规的金属成形工艺来形成这样的轴，例如各种形式的锻造和机械 加工。方法100也可包括形成步骤120 沿着外周间隔的、径向延伸的容腔中心轴线44向 加大容腔部分34内形成多个向内延伸的孔43直到图5的孔深度Cl1,所述孔43在其端部包 括润滑剂储存部42。方法100也可包括形成步骤130 形成多个向内延伸的滚珠容腔38直 到图5的容腔深度d2，所述滚珠容腔38围绕容腔中心轴线44设置，其中孔深度Cl1比容腔 深度d2大，从而形成凹陷的润滑剂储存部42。方法100可以用于，例如，如图5所示，提供 设置在容腔38底部41、与容腔中心轴线44同轴的润滑剂储存部42。润滑剂储存部42在 容腔38内这个位置的设置，允许利用钻尖工具通过沿着容腔中心轴线44钻入第一轴22形 成孔43来形成润滑剂储存部42。容腔38可以随后由机械加工形成。根据方法100，形成 孔43和润滑剂储存部42的形成步骤120在形成容腔38的形成步骤130之前进行。在形 成孔43和润滑剂储存部42的形成步骤120之后，可以完成容腔38的形成步骤130，例如通 过使用铣刀进行机械加工。由于首先在容腔38的底部形成润滑剂储存部42，并且润滑剂储 存部42比容腔38更深地延伸到第一轴22的容腔端34中，因此用来形成容腔38的铣刀不 需要移除铣刀尖部的任何材料，因为这些材料已经在形成润滑剂储存部42的过程中通过 钻尖工具被移除了。这是有利的，因为形成容腔38的铣刀的速度在铣刀中心处是零，这使 得铣刀要移除它中心附近的材料很难。通过首先形成孔43和润滑剂储存部42而移除铣刀 中心处的材料，提高了铣刀的效率和精度，并由此提高了形成容腔38的铣削工艺的效率和 精度。这也提高了铣刀和相关工具的预期寿命。应该认识到，术语“钻尖工具”和“铣刀”应该广泛解释为包括所有常规使用在铣削 和钻削操作中的合适机械加工工具。因此，上面描述的包括形成孔43和凹陷的润滑剂储存 部42的形成步骤120和在第一轴22内形成容腔38的形成步骤130的方法应该被广泛解 释为包括用任何工具形成这些特征部的步骤，包括，例如，容腔38的钻削步骤以及孔43和 凹陷的润滑剂储存部42的铣削步骤，并且所述方法不应该理解为将孔43的形成步骤120 或容腔38的形成步骤130限制为任何特定类型的工具。方法100也可以包括将润滑剂45 (例如润滑脂)添加到润滑剂储存部42内的添 加步骤140。方法100还可以包括设置步骤150和插入步骤160，其中设置步骤150将相应 多个球形滚珠设置在滚珠容腔内，插入步骤160将第一轴22和滚珠40插入到设置在第二 可旋转轴24端部29上的接头壳体26内，如在此描述的。第二可旋转轴24具有接头壳体 26，接头壳体26具有绕着第二纵向轴线28设置的中心孔27以及多个围绕第二纵向轴线28 设置在其中的轴向延伸、周向及径向间隔的滚珠凹槽30。将接头壳体26设置在加大的容 腔端34之上，并让所述相应的多个滚珠40设置在滚珠凹槽30内，从而形成可动等速接头20，该可动等速接头20构造为提供第一轴22相对于第二轴24的角运动范围和轴向运动范 围，其中在接头运动期间从润滑剂储存部42提供润滑剂45到相应的滚珠。可替代地，如图8所示，等速接头20可以通过方法200制造，该方法包括形成步骤 210 形成具有第一纵向轴线36的第一可旋转轴22，其包括在其一端35处具有加大容腔端 34的轴部32。方法200也包括形成步骤220 沿着外周间隔的、径向延伸的容腔中心轴线 44形成多个向内延伸的滚珠容腔38，还包括形成步骤230 在每个滚珠容腔38内形成凹陷 的润滑剂储存部42。方法200也可以包括将润滑剂45(例如润滑脂)添加到润滑剂储存 部42内的添加步骤240。方法200还可以包括设置步骤250和插入步骤260，其中设置步 骤250将相应多个球形滚珠40设置在滚珠容腔内，插入步骤260将第一轴22和滚珠40插 入到设置在第二可旋转轴24的端部29上的接头壳体26内，如在此描述的。第二可旋转轴 24具有接头壳体26，接头壳体26具有绕着第二纵向轴线28设置的中心孔27以及多个绕 着第二纵向轴28线设置在其中的轴向延伸、周向和径向间隔的滚珠凹槽30。将接头壳体 26设置在加大的容腔端34之上，并让所述相应的多个滚珠40设置在滚珠凹槽30内，从而 形成可动的等速接头20，该可动的等速接头20构造为提供第一轴22相对于第二轴24的角 运动范围和轴向运动范围，其中在接头运动期间从润滑剂储存部42提供润滑剂45到相应 的滚珠。尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但本领域技术人员将理解，在不脱离 本发明范围的情况下，可以做各种改变并可以用等同物替代其中的元件。另外，在不脱离本 发明实质范围的情况下，可以做许多修改以使具体情况或材料适应本发明的教导。因此，不 意图将本发明限制为作为实施本发明的最佳方式而公开的特定实施例，而是本发明将包括 落入本申请范围之内的所有实施例。
权利要求
一种等速接头，包括第一可旋转轴，其具有第一纵向轴线，所述第一轴包括一端具有加大容腔端的轴部，所述容腔端内形成有多个周向及径向地间隔的滚珠容腔；相应的多个球形滚珠，设置在所述滚珠容腔内；以及第二可旋转轴，其具有第二纵向轴线并包括设置在其一端的接头壳体，所述接头壳体具行中心孔，相应的多个轴向延伸的、周向且径向地间隔的滚珠凹槽围绕所述第二纵向轴线设置在所述中心孔内，将所述接头壳体设置在所述容腔端之上并让所述相应的多个滚珠设置在所述滚珠凹槽中，由此形成接头，所述接头构造成提供所述第一轴相对于所述第二轴的角运动范围和轴向运动范围，所述多个滚珠容腔中的每一个内均形成有凹陷的润滑剂储存部，所述润滑剂储存部中设有润滑剂。
2.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述多个滚珠容腔中的每一个均具有多个 形成在所述容腔的表面中的凹陷的润滑剂储存部。
3.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述多个容腔中的每一个均具有径向延伸 的容腔轴线，并且所述凹陷的润滑剂储存部设置在所述容腔轴线上。
4.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述多个容腔中的每一个均具有径向延伸 的容腔轴线，并且所述凹陷的润滑剂储存部偏离于所述容腔轴线。
5.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述多个滚珠容腔中的每一个均是具有曲 率半径rp的半球形，所述球形滚珠中的每一个都具有曲率半径rb，吻合比率C由C = rp/rb 定义，并且所述容腔和滚珠的吻合比率为大约1. 01至大约1. 04。
6.根据权利要求1所述的等速接头，其中，所述多个滚珠容腔中的每一个均具有非球 形的形状。
7.—种制造等速接头的方法，包括形成具有第一纵向轴线的第一可旋转轴，所述第一轴包括在一端具行加大容腔端的轴部；沿着外周间隔的、径向延伸的容腔轴线在所述加大容腔端中形成多个向内延伸的孔直 至孔深度；以及形成多个围绕所述容腔轴线设置的、向内延伸的滚珠容腔直至容腔深度，其中，所述孔 深度比所述容腔深度大，从而形成凹陷的润滑剂储存部。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括将润滑剂添加到所述润滑剂储存部中。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括将相应的多个球形滚珠设置在所述滚珠容腔中；以及将所述第一轴和滚珠插入到设置在具有第二纵向轴线的第二可旋转轴的端部的接头 壳体中，所述接头壳体具有中心孔，相应的多个轴向延伸的、周向且径向地间隔的滚珠凹槽 围绕所述第二纵向轴线设置在所述中心孔内，其中，将所述接头壳体设置在所述容腔端之 上，并让所述相应的多个滚珠设置在所述滚珠凹槽内，从而形成可动接头，所述可动接头构 造成提供所述第一轴相对于所述第二轴的角运动范围和轴向运动范围，其中，在所述接头 的运动过程中，从所述润滑剂储存部提供润滑剂到相应的滚珠和滚珠容腔。
10.一种制造等速接头的方法，包括形成具有第一纵向轴线的第一可旋转轴，所述第一轴包括一端具有加大容腔端的轴部；沿外周间隔的、径向延伸的容腔轴线形成多个向内延伸的滚珠容腔；以及 在每个所述滚珠容腔中形成凹陷的润滑剂储存部。
全文摘要
本发明涉及等速接头及其制造方法。具体地，公开了一种等速接头，其包括第一可旋转轴，所述第一轴包括一端具有加大容腔端的轴部，所述容腔端具有多个周向及径向地间隔的滚珠容腔和远端；相应的多个球形滚珠，其设置在所述容腔中；以及包括接头壳体的第二可旋转轴，所述接头壳体具有中心孔，相应的多个轴向延伸的、周向且径向地间隔的滚珠凹槽围绕所述第二纵向轴线设置，将所述接头壳体设置在容腔端之上，并让所述相应的多个滚珠设置在滚珠凹槽内，由此形成接头，所述接头构造成提供所述第一轴相对于所述第二轴的角运动范围和轴向运动范围，所述多个滚珠容腔中的每一个内均形成有凹陷的润滑剂储存部，所述润滑剂储存部中设有润滑剂。
文档编号F16N1/00GK101922518SQ20101017503
公开日2010年12月22日 申请日期2010年3月15日 优先权日2009年3月13日
发明者K·A·科兹洛夫斯基 申请人:通用汽车环球科技运作公司