恒定速度接頭組件和將軸固定到該組件的方法
【專利說明】恒定速度接頭組件和將軸固定到該組件的方法
[0001]本發明專利申請是國際申請號為PCT/US2011/001065，國際申請日為2011年6月10日，進入中國國家階段的申請號為201180035287.6，名稱為“恒定速度接頭組件和將軸固定到該組件的方法”的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及恒定速度接頭組件和將軸固定到該組件的方法。
【背景技術】
[0003]恒定速度接頭允許旋轉軸以可變角度、恒定旋轉速度傳遞動力，而不會明顯增加摩擦或游隙。現有技術中有許多這些接頭的設計，但是它們都具有相同的缺陷。
[0004]更具體地，現有技術的接頭通常為盤形結構，該盤形結構通過螺栓連接到凸緣，或者具有離開接頭的背部的延伸部，以用于進行線焊接、激光焊接或磁弧焊接。現有技術設計的較薄特性使得它們不能夠提供足夠的焊接表面，諸如驅動軸管的管能夠利用搭接接頭直接連接到該焊接表面上，或者不需要額外結構而直接連接到該焊接表面上。
[0005]現有技術的設計通常還利用彈性體防護罩，以防止粉塵、污垢和水分進入接頭。然而，現有技術的防護罩從接頭表面延伸，或者防護罩能夠安裝到表面，這使得它們暴露于許多不同的環境和條件，在這些環境和條件中它們可能容易損壞。因此，對于接頭設計而言有利的是，具有保護防護罩不損壞的方式。
[0006]另外，眾所周知的是，車輛制造者試圖消除車輛中任何可能的多余重量，降低用于車輛部分的成本，增加性能，并且提供美學上合意的設計。因此，其將進一步有利于減輕接頭的重量。通過減少或消除將接頭連接到管或其它結構所需的硬件(例如螺栓和凸緣)，可以減輕重量。可以理解，通過減少或消除連接硬件，能夠節省成本，并且接頭具有較清潔的外觀。
【發明內容】
[0007]本發明的一個實施例涉及恒定速度接頭組件。該組件可以具有軸，該軸具有外表面，其中該外表面的至少一部分具有基本上恒定的外徑。設有外座圈，該外座圈具有內表面，該內表面具有第一部分和直接抵靠第一部分的第二部分。第一部分可以限定多個凹槽，并且第二部分可以與軸的外徑平行。
[0008]本發明的另一個實施例涉及將軸固定到恒定速度接頭組件的方法。該方法可以包括以下步驟:提供如上所述的且還具有外表面的外座圈。該方法還可以包括以下步驟:將外座圈定位在軸的中空端部部分中。感應器可以相對于外座圈和管沿軸向定位，然后感應器被通電以將外座圈和管磁脈沖焊接在一起。
【附圖說明】
[0009]參考附圖，通過以下詳細說明，本發明的上述和其它優點對本領域技術人員而言將變得顯而易見，其中:
[0010]圖1為本發明的接頭組件的側向剖視圖；
[0011]圖2為本發明的另一個接頭組件的局部透視圖；
[0012]圖3為沿著圖2的線3-3的側向剖視圖；
[0013]圖4為固定軸和接頭組件的方法中的初始步驟的示意性側視圖；以及
[0014]圖5為圖4之后的步驟的示意性側視圖。
【具體實施方式】
[0015]應當理解，除了明確地做出相反表示的地方外，本發明可以呈現各種可選的取向和步驟順序。還應當理解，附圖中所示的以及以下說明中所述的特定裝置和方法是所附權利要求中限定的本發明概念的簡單示例性實施例。從而，涉及所公開實施例的特定尺寸、方向或其它物理特性不被看作是限制性的，除非權利要求明確地以其它方式進行了聲明。
[0016]現在轉到圖1，其示出了恒定速度接頭組件10的一個實施例。圖1僅僅是為了進行示意性的說明；其它恒定速度接頭可以用于本發明而沒有限制，這些恒定速度接頭包括雙效補償接頭、N+N接頭、球籠式接頭、滑動接頭(plunging)、三角接頭、無底切接頭、橫向凹槽接頭和外斯接頭。
[0017]組件10包括軸12 (例如短軸)、內座圈14、外座圈16、保持架18和滾珠20。在一個實施例中，該組件10還可以包括防護罩包殼插入件22、防護罩24和防塵蓋26。該組件還可以包括驅動軸28，如下所述。
[0018]軸12設置有第一端部30、第一端部部分32、第二端部34、第二端部部分36和本體部分38，該本體部分38位于第一端部和第二端部30、34之間。第一端部30可以具有倒圓的或斜切的角部40，或者該角部40可以具有九十度的角度。
[0019]第一端部部分32限定了軸12的基本上恒定的外徑42。第二端部部分36可以具有擴張區段44，該擴張區段44與本體部分38以一體的方式形成。一個或多個周向凹槽46可以位于第一端部部分32或第二端部部分36中，或者可以位于這兩者中。否則，端部部分32、36具有基本上恒定的外徑。
[0020]擴張區段44具有外表面48，管(未示出)可以連接到該外表面48上或者可以與該外表面48連接。管可以機械地連接到擴張區段44的外表面48，和/或通過焊接、摩擦配合、卷邊、粘接或上述方式的組合而連接到擴張區段44的外表面48。
[0021]內座圈14設置有內表面50、外表面52、第一端部54和第二端部56。內座圈14的內表面50固定到軸12的第一端部部分32。通常，內座圈14的第一端部54與軸12的第一端部30沿軸向錯開。
[0022]內座圈14的外表面52設置有多個沿軸向間隔開的凹槽58。凹槽58優選地從內座圈14的第一端部54延伸到內座圈4的第二端部56。內座圈14的外表面52具有曲線形狀。
[0023]優選地，內表面50、夕卜表面52、端部54、56和凹槽58彼此形成為一體。
[0024]保持架18設置有第一端部60、第二端部62、內表面64和外表面66。多個孔口 68位于保持架18中，并且它們從內表面64延伸到外表面66。
[0025]保持架18的第一端部60示出為與軸12的第一端部30沿軸向對準。另外，保持架18的第一端部60沿軸向延伸超過內座圈14的第一端部54。保持架18的第二端部62沿軸向延伸超過內座圈14的第二端部56。保持架18的內表面64和外表面66可以是曲線的。
[0026]優選地，端部60、62與表面64、66中各個彼此形成為一體。
[0027]外座圈具有內表面70、外表面72、第一端部74、第二端部76、第一本體部分78和第二本體部分80。優選地，上述部分中各個彼此形成為一體。外座圈70具有由內表面70和外表面72形成的整體圓柱形形狀。
[0028]外座圈16的第一端部74與保持架18的第一端部60和軸12的第一端部30稍稍沿軸向錯開。第一本體部分78從第一端部74沿軸向向內延伸到座圈16中。第一本體部分78處的內表面70包括多個凹槽82并且可以是曲線的。凹槽82的數量與內座圈14上的凹槽58的數量相等。
[0029]第二本體部分80的內表面70具有基本上恒定的直徑部分84。這樣，其從第一本體部分78形成圓柱形延伸部或防護罩包殼86。在一個實施例中，當組件10處于圖1所示的取向時，內表面70的基本上恒定的直徑部分84優選地與軸12的直徑部42平行。在組件10的任何取向中，內表面70的基本上恒定的直徑部分84優選地與驅動軸28平行。
[0030]保持架18的每個孔口 68中可以定位有一個滾珠20。每個滾珠20優選地沿著外座圈16的一個凹槽82和內座圈14的一個凹槽58旋轉和移動。
[0031]上述結構允許軸12相對于外座圈16運動。從而，在一個實施例中，軸12的縱向軸線90可以與外座圈16的縱向軸線92對準。在這個實施例中，接頭組件10為零鉸接角度取向。外座圈16可以相對于軸12成角度地定位，或者反之亦然。然而，在另一個實施例(未示出)中，兩個軸線90、92可以相對于彼此成角度。在未示出的本領域技術人員眾所周知的實施例中，接頭組件10將具有鉸接角度。
[0032]外座圈16的內表面70限定了內部空隙94，至少軸12的第一端部部分32、內座圈14、保持架18和滾珠20設置在該內部空隙94中。
[0033]外座圈16的第二端部76相對于第二本體部分80的內表面70可以形成九十度的角度。除了九十度之外的其它角度也是允許的。
[0034]外座圈16的外表面72具有從基本上恒定的直徑部分84沿徑向向外定位的部分。在外表面72的上述部分中設有凹陷部98。至少一個臺階部100直接定位在凹陷部98旁邊，與第二端部76相鄰，并且從第二端部沿徑向向外延伸。在所示的實施例中，設有兩個臺階部100，但是任意數量的臺階部都是允許的。
[0035]外座圈16的外表面72也具有基本上恒定的外徑部分102，該外徑部分102從多個凹槽82沿徑向向外定位。恒定的外徑部分102可以從凹陷部98延伸到第一端部74，或者如圖1所示，在該恒定的外徑部分102中可以設有用于防塵蓋26和密封件106的凹部104。
[0036]優選地，凹部104的尺寸形成為使得防塵蓋26的外表面108提供整體平面表面，該整體平面表面在外座圈16的端部處用于外座圈16的外表面72的坐靠。密封件106可以為例如O形環，并且可以位于凹部104內，以將外座圈16與防塵蓋26密封。或者，液體密封劑可以施加到第一端部74，以將防塵蓋26固定到該第一端部74。當使用密封劑時，可以省略O形環。
[0037]防塵蓋26可以從外座圈16的外表面72延伸，越過滾珠20，越過保持架18，越過內座圈14并且越過軸的第一端部30，以便提供粉塵、碎片、水分和類似物基本上不能滲透的屏障。
[0038]防護罩包殼插入件22的第一腿部110可以沿著外座圈16的內表面70的基本上恒定的直徑部分84定位。第一腿部110可以通過機械緊固件、焊接、粘接劑和/或摩擦接合而固定到外座圈16的恒定的直徑部分84。密封件114可以位于外座圈16和防護罩包殼22之間。