用於等速接頭的保護罩的製作方法

2023-05-09 23:09:46 3

專利名稱：用於等速接頭的保護罩的製作方法
技術領域：
本發明涉及等速接頭(constant velocity joint,有時也稱作 等速萬向節)組件，更具體地講，涉及用於等速接頭組件的保護罩 (boot)。
背景技術：
等速接頭通常在汽車的軸向驅動軸中被使用，尤其是在 前輪驅動的車輛中在變速驅動橋差速器與驅動輪之間被使用。等速接 頭在各種速度、角度和伸縮位置下在第一軸和第二軸之間傳遞力矩。 有多種類型的等速接頭。通常，等速接頭包括外接頭部 件和內接頭部件。第一軸聯接至內接頭部件而第二軸聯接至外接頭部 件。第一軸和第二軸可分別與內接頭部件和/或外接頭部件整體地形 成。外接頭部件限定了腔體，並包括沿縱向軸線設置的軸向端部。內 接頭部件設置在該腔體內，並與第一軸一起相對於外接頭部件可動， 以用於相對於外接頭部件的鉸接式運動(articulated movement)。 通常，等速接頭包括柔性保護罩。保護罩使腔體與汙物 和碎屑隔絕。保護罩通常聯接至第一軸並聯接至等速接頭的外接頭部 件。許多類型的等速接頭都對過度鉸接(over-articulation)敏感，並響應於超出預定的最大鉸接範圍(range of articulation)的過度鉸 接而解體。 一種會發生響應於過度鉸接的解體的這種類型的等速接頭 通常作為Aucktor型等速接頭而為人所知。Aucktor型等速接頭包括設 置在一對相對的凹槽之間的多個傳動球，該相對的凹槽由外接頭部件 和內接頭部件限定。 為了防止諸如Aucktor型等速接頭等的等速接頭的過度 鉸接，已知的是將通常稱作包套(can)的鉸接限制裝置直接地附連至外 接頭部件。鉸接限制裝置可沿縱向軸線背離外接頭部件的軸向端部向 外延伸或可朝向縱向軸線沿徑向向內地延伸，以便對第一軸部件的鉸 接加以限制並防止等速接頭的解體。保護罩經由鉸接限制裝置而聯接 至外接頭部件，即，保護罩附連至鉸接限制裝置而鉸接限制裝置附連 至外接頭部件。 仍然存在這樣的需求，即，降低等速接頭的成本同時提 高組裝等速接頭的速度。

發明內容
本發明提供了一種等速接頭組件。該等速接頭組件包括 外接頭部件和內接頭部件。外接頭部件限定了腔體，並包括沿外接頭 部件的縱向軸線而設置的軸向端部。內接頭部件設置在腔體中。內接 頭部件相對於外接頭部件可動。軸聯接至內接頭部件。軸連同內接頭 部件一起可動，以用於軸和內接頭部件的相對於外接頭部件的鉸接式 運動(或稱關節式轉動)。保護罩對腔體進行密封。保護罩包括連接至 軸的第一端部部分和連接至外接頭部件的第二端部部分。波紋管部分 在第一端部部分與第二端部部分之間延伸。插入物由保護罩所支撐， 並且，被保護罩定位成鄰近於外接頭部件的軸向端部且與外接頭部件 的軸向端部鄰接接合。插入物限制軸和內接頭部件相對於外接頭部件 的鉸接式運動以防止內接頭部件與外接頭部件脫開接合。相應地，本發明將插入物結合到保護罩中。保護罩相對於外接頭部件定位並固定該插入物。這樣，插入物不直接連接至外接 頭部件，而是通過保護罩而相對於外接頭部件被固定於合適的位置 處。保護罩直接連接至軸和外接頭部件。因此，組裝等速接頭時僅需 要將保護罩附連至外接頭部件，因此省去了在現有技術中所使用的包 套及其連接，並簡化了等速接頭的組裝。


當通過參照以下詳細描述並結合附圖考慮時，可更好地
理解本發明，從而，本發明的其它有利之處可輕易地祐:認識到。 圖i是等速接頭組件的截面圖。
具體實施例方式
參照附圖，其中，相同的參考標號表示在全部若干^L圖 中的相應的部分，等速接頭組件總體以參考標號20表示。等速接頭 組件20在各種速度、角度和伸縮位置下在第一軸22和第二軸24之 間傳遞力矩。等速接頭組件20通常在汽車的軸向驅動軸中祐 使用， 且尤其是在前輪驅動的車輛中在變速驅動橋差速器與驅動輪之間被 使用。然而，應當認識到，等速接頭組件20可用於本文未描述的其 它應用中。 等速接頭組件20包括外接頭部件26和內接頭部件28。 第一軸22聯接至內接頭部件28，而第二軸24聯接至外接頭部件26。 優選地，第一軸22通過在其與內接頭部件28之間的花鍵連接而聯接 至內接頭部件28，在該花鍵連接中，內接頭部件28限定了花鍵孔而 第一軸22限定了處於與花鍵孔的互鎖接合中的花鍵端部。備選地， 第一軸22與內接頭部件28可以本文未顯示或未描述的一些其它方式 聯接在一起。還應當認識到，第一軸22和內接頭部件28可被整體地 成形到一起作為單個構件。優選地，第二軸24和外接頭部件26被整體地成形到一起作為單個構件。然而，應當認識到，外接頭部件26 和第二軸24可以是通過適當的連接(例如通過多個緊固件)而聯接到一 起的單獨的構件。 外接頭部件26限定了腔體30且包括沿外接頭部件26 的縱向軸線34設置的軸向端部32。外接頭部件26的軸向端部32是 外接頭部件26的端面，該端面通常設置成垂直於且橫向於外接頭部 件26的縱向軸線34。內接頭部件28設置在外接頭部件26的腔體30 內。內接頭部件28相對於外接頭部件26可動。這樣，第一軸22連 同內接頭部件28 —起可動，以用於軸和內接頭部件28相對於外接頭 部件26的4交接式運動。第一軸22和內接頭部件28在預定的鉸接範圍36內相 對於外接頭部件26可自由地運動。該預定的鉸接範圍36相對於縱向 軸線34而測量，並確定了等速接頭組件20的最大的可取運行範圍。 相應地，應當認識到，第一軸22和內部件的超出預定的鉸接範圍36 的鉸接可導致內接頭部件28從外接頭部件26脫開接合或解體。 如本文所顯示及所述，等速接頭組件20包括Aucktor 型等速接頭。然而，應當認識到，等速接頭組件20部件可包括本文 未顯示或未描述的一些其它類型的等速接頭，並且不局限於本文所顯 示及描述的具體實施例。如所示，外接頭部件26限定了多個外凹槽 38。外凹槽38放射狀地設置成圍繞縱向軸線34並沿縱向軸線34而 延伸。內接頭部件28沿軸的軸線40延伸。內接頭部件28限定了多 個內凹槽42。內凹槽42放射狀地設置成圍繞軸的軸線40並沿軸的軸 線40而延伸。多個內凹槽42中的每一個內凹槽42i殳置成與多個外 凹槽38中的一個外凹槽38相對。相應地，多個內凹槽42中的每一 個內凹槽42與多個外凹槽38中的一個外凹槽38協作，以限定通道 (fbnnel)。 等速接頭組件20還包括多個傳動球44。傳動球44中的 一個傳動球44被部分地設置成處在內凹槽42中的一個內的滾動接合中，並且還部分地設置成處在外凹槽38中的一個內的滾動接合中。 傳動球44在外接頭部件26和內接頭部件28之間傳遞力矩。傳動球 44隨著第一軸22和內接頭部件28相對於外接頭部件26作鉸接運動 (articulate,有時也稱擺動)而沿著內凹槽42和外凹槽38滾動 保持器(cage)46設置在內接頭部件28與外接頭部件26 之間。保持器46限定了多個窗48,其中，在多個窗48中的每個窗 48內設置有多個傳動球44中的一個傳動球44。當第一軸22和內接 頭部件28相對於外接頭部件26作鉸接運動時，保持器46將傳動球 44定位於平面內，並將這些傳動球44作為單元來操縱。 等速接頭組件20還包括保護罩50。保護罩50將腔體 30與汙物和碎屑隔離。保護罩50包括選自包括但不限於彈性體材料 和熱塑性材料的材料組的柔性材料。應當認識到，柔性材料可包括本 文未描述的一些其它材料。 保護罩50包括連接至第一軸22的第一端部部分52、連 接至外接頭部件26的第二端部部分54，以及在第一端部部分52與第 二端部部分54之間延伸的波紋管部分56。 優選地，第一夾緊裝置58處於與保護罩50的第一端部 部分52的夾緊接合中。第一夾緊裝置58將保護罩50的第一端部部 分52固定到第一軸22上。第二夾緊裝置60處於與保護罩50的第二 端部部分54的夾緊接合中。第二夾緊裝置60將保護罩50的第二端 部部分54固定到外接頭部件26上。備選地，應當認識到，可使用本 文未顯示或未描述的一些其它裝置和/或互鎖結構來將第一端部部分 52和第二端部部分54分別地固定到第一軸22和外接頭部件26上。 保護罩50的波紋管部分56包括多個褶圈 (convolutions)62。褶圏限定了多個交替的峰部64和谷部66。該多個 褶圈62包括設置成鄰近且最靠近於保護罩50的第二端部部分54的 第一褶圈68。第一褶圏68限定了第一谷部70。第一褶圏68從保護 罩50的第二端部部分54延伸至第一谷部70。第一谷部70設置成鄰
8近保護罩50的第二端部部分54、靠近外接頭部件26的軸向端部32。 保護罩50還包括插入物72。插入物72由保護罩50所 支撐，並被保護罩50定位成鄰近於外接頭部件26的軸向端部32且 與外接頭部件26的軸向端部32成鄰楱接合。尤其地，插入物72不 直接連接至外接頭部件26，而是連接至保護罩50，其中，保護罩50 相對於外接頭部件26而將插入物72的位置固定。 插入物72包括剛性材料。剛性材料可選自但不限於包括 塑性材料和金屬材料的材料組。應當認識到，剛性材料可包括本文未 描述的一些其它材料。 插入物72從外接頭部件26的軸向端部32沿縱向軸線34 朝向保護罩50的第一端部部分52延伸預定的長度74。優選地，插入 物72延伸這樣的預定的長度74,即，沿縱向軸線34從外接頭部件 26的軸向端部32至第一褶圏68的第一谷部70。 插入物72包括沿著縱向軸線34的截頂錐形的形狀。插 入物72包括支撐端76和約束端78。支撐端76與外接頭部件26的軸 向端部32鄰接。約束端78沿縱向軸線34與支撐端76軸向地間隔開。 約束端78限定了第一直徑80。支撐端76限定了第二直徑82，該第 二直徑82大於第一直徑80。第一直徑80和第二直徑82協作，以限 定該截頂錐形形狀。 支撐端76的第二直徑82的尺寸大致地定成與外接頭部 件26的軸向端部32相配。 一旦第一軸22繞縱向軸線34作鉸接運動 達到由預定的鉸接範圍36所限定的最大限度的鉸接，則第一軸22接 觸到插入物72的約束端78,這限制了超出預定的鉸接範圍36的進一 步的鉸接。 優選地，插入物72的約束端78與第一谷部70 ;f皮此鄰近 並沿著縱向軸線對齊。同樣優選地但非必需地，第一褶圈68包括相 對於保護罩50的波紋管部分56的其餘部分有所加厚的截面。換言之， 在第二端部部分54與第一谷部70之間的第一褶圈68比保護罩50的波紋管部分56的其餘部分更厚。該加厚的部分提高了保護罩50的剛 度，並有助於將插入物72相對於外接頭部件26固定就位。保護罩50限定了內部84，其中，插入物72被設置在保 護罩50的內部84內。保護罩50限定了相對於縱向軸線34沿徑向向 外延伸的環形凹槽86。環形凹槽86設置成鄰近於保護罩50的第二端 部部分54、鄰近外接頭部件26的軸向端部32。插入物72包括徑向 凸緣88，該徑向凸緣88從縱向軸線34沿徑向向外延伸。徑向凸緣 88設置在插入物72的支撐端76上。徑向凸緣88設置在保護罩50的 環形凹槽86內，以便相對於外接頭部件26定位插入物72(在保護罩 50內)。相應地，環形凸緣處於與環形凹槽86的互鎖接合中，從而， 插入物72 ^MC防止在保護罩50內運動且由此^皮保護罩50相對於外接 頭部件26而固定在原位。應當認識到，保護罩50和插入物72可4姿 本文未顯示或未描述的一些其它方式被構造，以實現在其間的互鎖接 合。 如以上所述，插入物72將軸及內接頭部件28相對於外 接頭部件26的鉸接式運動限制在預定的鉸接運動範圍36以內，以防 止內接頭部件28與外接頭部件26脫開接合和/或解體。鉸接範圍36 取決於約束端78的第一直徑80和插入物72的預定長度74。可通過 改變約束端78的第一直徑80和/或插入物72的預定長度74中任一者 來調節鉸接範圍36。鉸接範圍36隨著約束端78的第一直徑80的增 大和/或隨著插入物72的預定長度74的減小而增大。鉸接範圍36隨 著約束端78的第一直徑80的減小和/或隨著插入物72的預定長度74 的增大而減小。 本發明以說明性的方式進行了描述，應當理解，所使用 的用語本質上應一見為描述性的語句而非限制性的語句。正如現在對於
本領域技術人員而言顯而易見的那樣，基於以上教導內容，可實現本 發明的多種變更和變型。在裝置權利要求中用語"所述"的使用指的 是這樣的先行詞，其為意圖被包括在權利要求的範圍中的明確的引用，而用語"該，，位於不意圖被包括在權利要求的涵蓋範圍之內的用 語之前。另外，任何出現在權利要求中的參考標號僅僅是為了方便， 而不能以任何限制性的方式來理解。因此，應當理解，本發明可在所 附的權力要求的範圍內以不同於具體描述的方式被實踐。
權利要求
1.一種用於包括外接頭部件(26)、內接頭部件(28)及聯接至該內接頭部件(28)的軸(22)的等速接頭的保護罩(50)，所述保護罩(50)組件(20)包括構造成用於附連至該軸(22)的第一端部部分(52)；構造成用於附連至該外接頭部件(26)的第二端部部分(54)；在所述第一端部部分(52)與所述第二端部部分(54)之間延伸的波紋管部分(56)；以及插入物(72)，其由所述保護罩(50)所支撐並由所述保護罩(50)所定位以用於與該外接頭部件(26)的軸向端部(32)的沿縱向軸線(34)的鄰接接合，以便將該軸(22)與該內接頭部件(28)相對於該外接頭部件(26)的鉸接式運動限制在預定的鉸接範圍(36)內。
2. 根據權利要求1所述的保護罩(50)，其特徵在於，所述插入 物(72)從該外接頭部件(26)的該軸向端部(32)沿所述縱向軸線(34)朝向 所述保護罩(50)的所述第一端部部分(52)延伸預定長度(74)。
3. 根據權利要求1和2中任一項所述的保護罩(50)，其特徵在 於，所述插入物(72)包括沿著所述縱向軸線(34)的截頂錐形的形狀。
4. 根據權利要求l， 2和3中任一項所述的保護罩(50),其特徵 在於，所述插入物(72)包括選自包括塑性材料和金屬材料的材料組的 剛性材料。
5. 根據權利要求1, 2, 3和4中任一項所述的保護罩(50),其 特徵在於，所述保護罩(50)限定了相對於所述縱向軸線(34)沿徑向向外 延伸的環形凹槽(86)。
6. 根據權利要求5所述的保護罩(50),其特徵在於，所述插入 物(72)包括從所述縱向軸線(34)沿徑向向外地延伸並i殳置在所述環形 凹槽(86)內以便在所述保護罩(50)內相對於所述外接頭部件(26)而定 位所述插入物(72)的徑向凸緣(88)。
7. 根據權利要求1, 2， 3， 4, 5和6中任一項所述的保護罩(50)， 其特徵在於，所述波紋管部分(56)包括限定了多個交替的峰部(64)和谷 部(66)的多個褶圈(62)，並且，所述多個褶圈(62)包括限定了設置成鄰 近第二端部部分(54)的第 一谷部(70)的第 一褶圏(68)
8. 根據權利要求7所述的保護罩(50)，其特徵在於，所述插入物 (72)包括鄰接著該外接頭部件(26)的該軸向端部(32)的支撐端(76)和沿且，所述插入物(72)的所述約束端(78)與所述第一谷部(70)彼此鄰近且 沿所述縱向軸線(34)對齊。
9. 根據權利要求7和8中任一項所述的保護罩(50),其特徵在 於，所述第一褶圈(68)包括相對於所述保護罩(50)的所述波紋管部分 (56)的其餘者加厚的截面。
10. 根據權利要求1, 2, 3， 4, 5， 6， 7， 8, 9和10中任一項 所述的保護罩(50),其特徵在於，所述保護罩(50)包括選自包括彈性體 材料和熱塑性材料的材料組的柔性材料。
全文摘要
本發明涉及一種用於等速接頭的保護罩，具體而言，涉及一種包括外接頭部件(26)和內接頭部件(28)的等速接頭組件(20)。第一軸(22)聯接至內接頭部件(28)以便與內接頭部件(28)一起相對於外接頭部件(26)作鉸接式運動。保護罩(50)聯接至第一軸(22)和外接頭部件(26)以密封等速接頭組件(20)。插入物(72)被固定至且並支撐於保護罩(50)內、鄰近於外接頭部件(26)的軸向端部(32)且與之處於鄰接接合中。插入物(72)將第一軸(22)的運動限制在預定的鉸接範圍(36)內，以防止內接頭部件(28)相對於外接頭部件(26)脫開接合和/或解體。
文檔編號F16D3/84GK101586632SQ20091014278
公開日2009年11月25日 申請日期2009年5月22日 優先權日2008年5月23日
發明者M·J·霍爾茨海 申請人:德爾菲技術公司