[发明专利]等速接头

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2009年3月27日提交的美国临时专利申请No.61/164,246的优先权。

技术领域

本发明主题总体上涉及等速(CV)接头，特别地，涉及球窝式等速接头(aball and pocket CVjoint)，更特别地，涉及具有受控的一致性比率的球窝式等速接头。

背景技术

等速接头通常应用于汽车轴向驱动轴，特别是在前轮驱动车辆中被应用在变速驱动桥差速器和驱动轮之间。CV接头以各种速度、角度、伸缩位置在第一轴构件和第二轴构件之间传递转矩。

CV接头领域的当前研发主要朝向通过提高CV接头的转矩传递能力和减少CV接头的噪音及振动来改善CV接头的性能。这种CV接头的性能改善导致了制造CV接头的成本的提高。然而，仍然存在对价格低廉且易于生产的CV接头的需求。

CV接头有多种类型。一种CV接头的结构包括可旋转的第一轴，该第一轴具有轴干部分和设置在该轴干部分的端部处的窝穴端。第一轴可绕第一纵向轴线旋转。窝穴端设置在接头壳体中，该接头壳体设置在第二轴的一端上。第二轴可绕第二纵向轴线旋转。接头壳体包括设置于中心孔内并沿着第二纵向轴线延伸的多个槽。窝穴端包括横向于第一纵向轴线的直径，该直径大于第一轴的轴干部分的直径。窝穴端限定了多个半球形窝穴，这些半球形窝穴被周向和径向地设置在第一纵向轴线周围，处于相对所述多个槽互补的结构中。这样，窝穴的数量等于槽的数量。CV接头包括多个球形驱动滚珠(或球)，每个驱动滚珠可旋转地设置在每个窝穴和对应的槽中。窝穴端和第一轴是可运动的，并且相对于第二轴可以是被铰接的或轴向往复运动的。当CV接头被铰接时(即，当第二轴通过轴向往复运动或形成角度来相对于第一轴运动时)，驱动滚珠沿着槽来回滚动并且在窝穴中旋转。

驱动滚珠包括球形。窝穴包括非球形，并且可以由绕每一个驱动滚珠的中心轴线旋转的尖拱限定。每一个驱动滚珠的中心轴线都通过该驱动滚珠的中心和第二纵向轴线，并且设置成垂直于第二纵向轴线。每个驱动滚珠都沿着环形接触界面(即，围绕窝穴延伸的圆形线性环)与窝穴接触。

CV接头包括一致性比率C，其定义为窝穴的半径r_p除以驱动滚珠的半径r_b，使得C＝r_p/r_b。应当理解，如果窝穴的半径等于驱动滚珠的半径，则一致性比率等于1。一致性比率可以根据两个主要的(或原理的)一致性比率(principleconformity ratio)来描述，在相互垂直的包括了窝穴主要(或原理的)曲率半径的平面中对这两个主要的一致性比率进行测量。沿着垂直于第一纵向轴线的平面测量第一主要的一致性比率或横向一致性比率。沿着平行于第一纵向轴线并且垂直于滚珠和窝穴的中心轴线的平面测量第二主要的一致性比率或轴向一致性比率。在滚珠和窝穴的接触点处测量这些比率。

典型地，具有球形窝穴的CV接头的一致性比率在1.01和1.04之间，包括轴向一致性比率和横向一致性比率。在上述CV接头类型(即，和球窝式CV接头)中，在窝穴和驱动滚珠之间的两个主要的一致性比例都相对比较接近，和其他类型的CV接头相比这会产生较大的摩擦。CV接头中的较大摩擦会降低CV接头的总体性能，因此是不期望的。

因此，需要提供一种具有减小的摩擦和改善的接头性能的球窝式CV接头。

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。该接头包括具有第一纵向轴线的第一可旋转轴，该第一轴包括轴干部分，该轴干部分在其一端上具有扩大的窝穴端，该窝穴端具有多个形成在该窝穴端内且在周向和径向上间隔开的滚珠窝穴。该接头还包括设置于滚珠窝穴中的对应的多个球形滚珠。该接头还包括第二可旋转轴，其具有第二纵向轴线，并且包括设置在其一端上的接头壳体，所述接头壳体具有中心孔，该中心孔具有绕该第二纵向轴线设置在该中心孔内的对应的多个轴向延伸且在周向和径向上都间隔开的滚珠槽，所述接头壳体设置成覆盖在所述窝穴端之上，对应的多个滚珠设置在滚珠槽内，从而形成接头，该接头被构造成提供了第一轴相对于第二轴的角度运动范围和轴向运动范围，所述多个滚珠窝穴中的每个都包括了具有比1.04更大的一致性比率C的窝穴部分。