一種星形套及六球道固定式等速萬向節的製作方法
2023-04-27 21:47:16 1
一種星形套及六球道固定式等速萬向節的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種六球道固定式等速萬向節用的星形套，包括星形套本體，所述星形套本體的周向外側壁上設置有六個凹進的並貫穿星形套本體兩端的球道Ⅰ，所述六個球道Ⅰ圍繞星形套本體的軸向均勻分布，相鄰兩個球道Ⅰ之間的部分形成球瓣，僅且僅在其中一個球瓣外表面上靠近一端處設置向星形套本體的中心軸凹進的臺階Ⅰ，同時提供了一種採用該星形套的六球道固定式等速萬向節。通過將星形套六瓣外球瓣中的其中一瓣的一端部設置臺階，能夠滿足星形套與保持架的裝配需求，同時保留了星形套其餘五瓣外球面的工作面積，優化了常規產品臺階槽環繞星形套外球面一周的設置，使星形套與保持架工作狀態下的有效工作面積增加，產品的使用強度提高。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種六球道固定式等速萬向節用的星形套及採用該星形套的六 球道固定式等速萬向節。 一種星形套及六球道固定式等速萬向節
【背景技術】
[0002] 固定式等速萬向節承載著汽車驅動輪轉動力矩的輸入，尤其是與連接軸之間的變 角度力矩傳遞，是汽車驅動系統中的重要機構，也是目前應用最廣泛的等速萬向節之一。現 有六球道固定式等速萬向節主要由鐘形殼、星形套、保持架和鋼球四大部件組成，鋼球被限 定在鐘形殼和星形套之間均布的球道內，同時星形套外球面與保持架內球面接觸，達到約 束保持架限位鋼球的目的，通過鋼球完成力矩傳遞和擺角變化的任務。上述現有技術方案 提供的等速萬向節在一定條件下能夠滿足大部分車型的使用需求，但存在以下結構性能上 的缺陷：①現有等速萬向節的設計為避免裝配幹涉，在星形套外球面的一端周向開設臺階， 減小端部軸徑尺寸達到方便保持架裝配的目的，但這種設計一定程度的減少了星形套外球 面與保持架內球面接觸時的有效工作面積，產品使用強度不足、壽命低；②當等速萬向節裝 車使用時間過長或車輛在惡劣路面行駛時，輪轂端等速萬向節常伴有抖動、異響，影響整車 的NVH性能；③固定式等速萬向節的許用擺角不足，影響車輛的使用性能。
【發明內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種星形套及六球道固定式等速萬向 節，通過將星形套六瓣外球瓣中的其中一瓣的一端部設置臺階，能夠滿足星形套與保持架 的裝配需求，同時保留了星形套其餘五瓣外球面的工作面積，優化了常規產品臺階槽環繞 星形套外球面一周的設置，使星形套與保持架工作狀態下的有效工作面積增加，產品的使 用強度提高。
[0004] 為解決上述現有的技術問題，本實用新型採用如下方案：一種星形套，包括星形 套本體，所述星形套本體的周向外側壁上設置有六個凹進的並貫穿星形套本體兩端的球道 I，所述六個球道I圍繞星形套本體的軸向均勻分布，相鄰兩個球道I之間的部分形成球 瓣，僅且僅在其中一個球瓣外表面上靠近一端處設置向星形套本體的中心軸凹進的臺階 I 〇
[0005] 僅在星形套六瓣外球瓣中的其中一瓣的一端部設置臺階，安裝在六球道固定式等 速萬向節上使用時，能夠滿足星形套與保持架的裝配需求，同時保留了星形套其餘五瓣外 球面的工作面積，優化了常規產品臺階槽環繞星形套外球面一周的設置，使星形套與保持 架工作狀態下的有效工作面積增加，產品的使用強度提高。
[0006] 作為優選，所述球道I的壁面和星形套本體的軸截面的交線由一段圓弧線I和一 段平行於星形套本體中心軸的直線I組成，所述圓弧線I與直線I相切連接。
[0007] 作為優選，所述圓弧線I比直線I靠近臺階I。
[0008] 同時本實用新型還提供了一種六球道固定式等速萬向節，包括鐘形殼，所述鐘形 殼具有一端開口的內腔，所述內腔內設置有星形套，所述星形套包括星形套本體，所述星形 套本體具有貫穿星形套本體兩端的套孔，所述套孔的中心軸與星形套本體的中心軸在同一 直線上，所述星形套本體的周向外側壁上設置有六個凹進的並貫穿星形套本體兩端的球道 I，所述六個球道I圍繞星形套本體的軸向均勻分布，相鄰兩個球道I之間的部分形成球 瓣，僅且僅有其中一個球瓣外表面上靠近一端處設置向星形套本體的中心軸凹進的臺階 I 〇
[0009] 作為優選，所述球道I的壁面和星形套本體的軸截面的交線由一段圓弧線I和一 段平行於星形套本體中心軸的直線I組成，所述圓弧線I與直線I相切連接，所述內腔內 壁設置有六個與星形套上的六個球道I 一一對應的球道II，所述球道II和鐘形殼軸截面的 交線由一段圓弧線II和一段平行於中心軸的直線II組成，所述圓弧線II與直線II相切連 接，所述圓弧線I和直線II靠近內腔的開口端，所述直線I和圓弧線II靠近內腔的底部。六 球道固定式等速萬向節的球道II採用圓弧和直線的組合式設計，一方面鐘形殼內腔開口處 壁厚增加，使用強度提升；另一方面可通過最大限度的調整萬向節球道中心相對鋼球中心 的偏心度，實現鐘形殼相對星形套的大角度擺動，從而實現固定式等速萬向節的超大擺角 輸出，滿足車輛小轉彎半徑的需求。
[0010] 作為優選，所述鐘形殼的另一端具有柄體，所述鐘形殼上位於柄體所在一端外壁 具有圍繞柄體一周的輪轂連接端面，所述輪轂連接端面為內凹式弓形面。鐘形殼的輪轂連 接端面採用一定尺寸大小的內凹式弓形設計，當萬向節與輪轂連接時，該內凹式弓形面在 緊固螺栓的拉力作用下發生形變，與輪轂被連接面緊密接觸且接觸面積增加，加之弓形端 面存在恢復形變的回彈力，使其與輪轂的連接更加牢固可靠，規避了等速萬向節裝車使用 時間過長或車輛在惡劣路面行駛時車體晃動等因素引起等速萬向節連接鬆動而帶來的抖 動或異響，整車的NVH性能提升。
[0011] 作為優選，所述鐘形殼外壁上套設有ABS圈，所述鐘形殼外壁具有用於與ABS圈內 壁面配合的直環面，所述鐘形殼外壁上位於直環面靠近內腔開口的一端處設置有環繞鐘形 殼外壁一周的凸起I。鐘形殼上ABS裝車徑即直環面靠近球道一端設置成環繞外腔一周的 弧形凸起結構，車輛在行駛中遭遇外界泥水入侵時，產品高速旋轉狀態下該凸起結構可改 變入侵泥水等雜物的向心力方向，使其輕易被甩出，避免了泥水等雜物通過ABS裝車徑滲 入輪轂單元的風險。
[0012] 作為優選，所述六球道固定式等速萬向節還包括芯軸，所述星形套套設在芯軸上， 所述星形套本體具有貫穿星形套本體兩端的用於使芯軸穿過的套孔，所述套孔的中心軸與 星形套本體的中心軸在同一直線上，所述芯軸穿過星形套的套孔使星形套套設在芯軸上， 所述芯軸上位於星形套靠近內腔的開口一端處設置有圍繞芯軸一周的臺階III，所述芯軸位 於臺階III和星形套之間的部分上設置有防護裝置。星形套內花鍵與芯軸連接部位加裝防護 裝置，消除了傳動軸軸向間隙，當車輛在惡劣路面行駛時對外界產生的衝擊力可以進行有 效的反衝，從而降低傳動軸組件因硬性碰撞而造成的損傷，保證了車輛駕駛的舒適感和產 品的使用壽命。
[0013] 作為優選，所述防護裝置包括套設在芯軸上的蝶形彈簧和止推墊片，所述蝶形彈 簧和止推墊片沿臺階III到星形套的方向依次排布，所述止推墊片一端與星形套相抵、另一 端與蝶形彈簧相抵，所述蝶形彈簧在止推墊片和臺階III之間。採用蝶形彈簧和止推墊片結 構簡單，組裝容易。
[0014] 有益效果：
[0015] 本實用新型採用上述技術方案提供的一種星形套及六球道固定式等速萬向節，星 形套六瓣外球瓣中的其中一瓣的一端部設置臺階，能夠滿足星形套與保持架的裝配需求， 同時保留了星形套其餘五瓣外球面的工作面積，優化了常規產品臺階槽環繞星形套外球面 一周的設置，使星形套與保持架工作狀態下的有效工作面積增加，產品的使用強度提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本實用新型星形套的結構示意圖；
[0017] 圖2為本實用新型星形套的縱剖圖；
[0018] 圖3為本實用新型六球道固定式等速萬向節的局部剖視圖；
[0019] 圖4為本實用新型鐘形殼的結構示意圖；
[0020] 圖5為圖4中A處的放大圖；
[0021] 圖6為本實用新型中蝶形彈簧的剖視圖；
[0022] 圖7為本實用新型中止推墊片的剖視圖。
【具體實施方式】
[0023] 實施例一：
[0024] 如圖1和2所示，一種星形套，包括星形套本體61，星形套本體61的左右兩端為 兩個平行的平面，星形套本體61的中心具有沿軸向設置的並貫穿星形套本體61兩端的套 孔65,套孔65的中心軸與星形套本體61的中心軸在同一直線上，星形套本體61的周向外 側壁上設置有圍繞星形套本體61的軸向均勻分布的六個球道I 62,六個球道I 62均從星 形套本體61的左端延伸至星形套本體61的右端，星形套本體61在相鄰兩個球道I 62之 間的部分形成球瓣63,僅且僅在其中一個球瓣63的外表面靠近右端處設置向星形套本體 61的中心軸凹進的臺階I 64,臺階I 64貫穿該球瓣63兩側的兩個球道I 62,該結構使得 該球瓣63位於臺階I 64處的部分的軸徑比該球瓣63上其他部分的軸徑小。其餘5個球 瓣63的外表面均為球面，球瓣63的外表面與球道I 62的壁面之間平滑過渡。球道I 62 和經過星形套本體61中心軸的平面的交線由一段圓弧線I 66和一段平行於中心軸的直線 I 67組成，圓弧線I 66與直線I 67相切連接，設圓弧線I 66與直線I 67的連接點為a， 圓弧線I 66的圓心為b，a與b所在直線III 69垂直於直線I 67,圓弧線I 66比直線I 67 靠近臺階I 64。
[0025] 實施例二：
[0026] 如圖3至7所示，六球道固定式等速萬向節，包括鐘形殼7,鐘形殼7具有左端開口 的內腔72,內腔72內設置有星形套6,鐘形殼7的右端具有柄體73。其中，星形套6包括星 形套本體61，星形套本體61的左右兩端為兩個平行的平面，星形套本體61的中心具有沿軸 向設置的並貫穿星形套本體61兩端的套孔65,套孔65的中心軸與星形套本體61的中心軸 在同一直線上，星形套本體61的周向外側壁上設置有圍繞星形套本體61的軸向均勻分布 的六個球道I 62,六個球道I 62均從星形套本體61的左端延伸至星形套本體61的右端， 星形套本體61在相鄰兩個球道I 62之間的部分形成球瓣63,僅且僅在其中一個球瓣63的 外表面靠近左端處設置向星形套本體61的中心軸凹進的臺階I 64,臺階I 64貫穿該球瓣 63兩側的兩個球道I 62,該結構使得該球瓣63位於臺階I 64處的部分的軸徑比該球瓣63 上其他部分的軸徑小；其餘5個球瓣63的外表面均為球面，球瓣63的外表面與球道I 62 的壁面之間平滑過渡；球道I 62和經過星形套本體61中心軸的平面的交線由一段圓弧線 I 66和一段平行於中心軸的直線I 67組成，圓弧線I 66與直線I 67相切連接，設圓弧線 I 66與直線I 67的連接點為a，圓弧線I 66的圓心為b，經過a與b的直線III垂直於直線 I 67,圓弧線I 66比直線I 67靠近臺階I 64。內腔72內壁設置有六個與星形套上的六 個球道I 62 對應的球道II 76,內腔72內壁上的每個球道II 76和星形套上與該球道 II 76對應的球道I 62之間均安裝有鋼球5,內腔72和星形套之間設置有保持架4,鋼球5 由保持架4約束，球道II 76和鐘形殼7軸截面的交線由一段圓弧線II 77和一段平行於中 心軸的直線II 78組成，圓弧線II 77與直線II 78相切連接，圓弧線II 77與直線II 78的連 接點為c，圓弧線II 77的圓心為d，經過c與d的直線IV 793垂直於直線II 78,圓弧線I 66 和直線II 78靠近內腔72的開口端，直線I 67和圓弧線II 77靠近內腔72的底部。鐘形殼 7的右端外壁具有圍繞柄體73 -周的輪轂連接端面71，輪轂連接端面71為內凹式弓形面 (內凹式弓形面是指為內凹的面，該面與鐘形殼7的軸截面的交線形狀類似於弓的樣子）。 鐘形殼7外套設有ABS圈8,鐘形殼7外壁具有用於與ABS圈8內壁面配合的直環面74,鍾 形殼7外壁上位於直環面74的左端處設置有環繞鐘形殼7外壁一周的、外表面呈弧形的凸 起I 75。六球道固定式等速萬向節還包括芯軸1，芯軸1穿過套孔65使星形套6套設在芯 軸1上，星形套6和芯軸1之間鍵配合，套孔65的孔壁上和芯軸1的外側壁上均設有相互 配合的花鍵，芯軸1位於星形套的右端處設置有擋圈11，芯軸1的右端具有卡臺，卡臺將擋 圈11擋在卡臺的左側，星形套的套孔65內壁上在右端處具有臺階II 68,擋圈11擋在臺階 II 68處，芯軸1上位於星形套的左端處設置有圍繞芯軸1 一周的臺階III 12,芯軸1上位於 臺階III 12和星形套之間的部分上設有蝶形彈簧2和止推墊片3,止推墊片3右端伸入星形 套6的套孔65中與套孔內的花鍵相抵、左端與蝶形彈簧2相抵，蝶形彈簧2在止推墊片3 和臺階III 12之間。蝶形彈簧2成錐式環狀結構；止推墊片3由橡膠材質製成，其左端為平 面、右端為錐環面，套孔65的左端處的側壁也為錐環面，便於止推墊片3的右端伸入。在鍾 形殼7的外壁上位於直環面74和輪轂連接端面71之間具有圍繞鐘形殼7 -周的凹進的臺 階IV 791，臺階IV 791的表面和輪轂連接端面71的連接處形成凸起II 792。
[0027] 本實施例六球道固定式等速萬向節具有以下優點：
[0028] 1、星形套六瓣外球瓣中的其中一瓣表面的一端部設置臺階I，能夠滿足星形套 與保持架的裝配需求，同時保留了星形套其餘五瓣外球瓣表面的工作面積，優化了常規產 品臺階槽環繞星形套外球面一周的設置，使星形套與保持架工作狀態下的有效工作面積增 力口，產品的使用強度提高。
[0029] 2、鐘形殼輪轂連接端面採用一定尺寸大小的內凹式弓形面設計，當萬向節與輪轂 連接時，該內凹式弓形面在緊固螺栓的拉力作用下發生形變，與輪轂被連接面緊密接觸且 接觸面積增加，加之弓形端面存在恢復形變的回彈力，使其與輪轂的連接更加牢固可靠，規 避了等速萬向節裝車使用時間過長或車輛在惡劣路面行駛時車體晃動等因素引起等速萬 向節連接鬆動而帶來的抖動或異響，整車的NVH性能提升。
[0030] 3、鐘形殼上ABS裝車徑即直環面靠近球道一端設置成環繞外腔一周的弧形凸起 結構，車輛在行駛中遭遇外界泥水入侵時，產品高速旋轉狀態下該凸起結構可改變入侵泥 水等雜物的向心力方向，使其輕易被甩出，避免了泥水等雜物通過ABS裝車徑滲入輪轂單 元的風險。
[0031] 4、等速萬向節球道採用圓弧和直線的組合式設計，一方面鐘形殼內腔開口處壁厚 增加，使用強度提升；另一方面可通過最大限度的調整萬向節球道中心相對鋼球中心的偏 心度，實現鐘形殼相對星形套的大角度擺動，從而實現固定式等速萬向節的超大擺角輸出， 滿足車輛小轉彎半徑的需求。
[0032] 5、星形套內花鍵與芯軸連接部位加裝蝶形彈簧和止推墊片，消除了傳動軸軸向間 隙，當車輛在惡劣路面行駛時對外界產生的衝擊力可以進行有效的反衝，從而降低傳動軸 組件因硬性碰撞而造成的損傷，保證了車輛駕駛的舒適感和產品的使用壽命。
【權利要求】
1. 一種星形套，包括星形套本體（61)，所述星形套本體（61)的周向外側壁上設置有六 個凹進的並貫穿星形套本體（61)兩端的球道I (62)，所述六個球道I (62)圍繞星形套本 體（61)的軸向均勻分布，相鄰兩個球道I ￠2)之間的部分形成球瓣￠3)，其特徵在於：僅 且僅在其中一個球瓣（63)外表面上靠近一端處設置向星形套本體（61)的中心軸凹進的臺 階 I (64)。
2. 根據權利要求1所述的一種星形套，其特徵在於：所述球道I (62)的壁面和星形套 本體（61)的軸截面的交線由一段圓弧線I (66)和一段平行於星形套本體（61)中心軸的 直線I (67)組成，所述圓弧線I (66)與直線I (67)相切連接。
3. 根據權利要求2所述的一種星形套，其特徵在於：所述圓弧線I (66)比直線I (67) 靠近臺階I (64)。
4. 六球道固定式等速萬向節，包括鐘形殼（7)，所述鐘形殼（7)具有一端開口的內腔 (72)，所述內腔（72)內設置有星形套（6)，其特徵在於：所述星形套（6)包括星形套本體 (61)，所述星形套本體￠1)具有貫穿星形套本體￠1)兩端的套孔￠5)，所述套孔￠5)的 中心軸與星形套本體￠1)的中心軸在同一直線上，所述星形套本體￠1)的周向外側壁上 設置有六個凹進的並貫穿星形套本體（61)兩端的球道I (62)，所述六個球道I (62)圍繞 星形套本體（61)的軸向均勻分布，相鄰兩個球道I (62)之間的部分形成球瓣（63)，僅且 僅有其中一個球瓣￠3)外表面上靠近一端處設置向星形套本體￠1)的中心軸凹進的臺階 I (64)。
5. 根據權利要求4所述的六球道固定式等速萬向節，其特徵在於：所述球道I (62) 的壁面和星形套本體（61)的軸截面的交線由一段圓弧線I (66)和一段平行於星形套 本體（61)中心軸的直線I (67)組成，所述圓弧線I (66)與直線I (67)相切連接，所述 內腔（72)內壁設置有六個與星形套上的六個球道I (62) -一對應的球道II (76)，所述 球道II (76)和鐘形殼（7)軸截面的交線由一段圓弧線II (77)和一段平行於中心軸的直 線II (78)組成，所述圓弧線II (77)與直線II (78)相切連接，所述圓弧線I (66)和直線 II (78)靠近內腔（72)的開口端，所述直線I (67)和圓弧線II (77)靠近內腔（72)的底部。
6. 根據權利要求4所述的六球道固定式等速萬向節，其特徵在於：所述鐘形殼（7)的 另一端具有柄體（73)，所述鐘形殼（7)上位於柄體（73)所在一端外壁具有圍繞柄體（73) 一周的輪轂連接端面（71)，所述輪轂連接端面（71)為內凹式弓形面。
7. 根據權利要求4所述的六球道固定式等速萬向節，其特徵在於：所述鐘形殼（7)外 壁上套設有ABS圈（8)，所述鐘形殼（7)外壁具有用於與ABS圈（8)內壁面配合的直環面 (74)，所述鐘形殼（7)外壁上位於直環面（74)靠近內腔（72)開口的一端處設置有環繞鍾 形殼（7)外壁一周的凸起I (75)。
8. 根據權利要求4所述的六球道固定式等速萬向節，其特徵在於：所述六球道固定式 等速萬向節還包括芯軸（1)，所述星形套（6)套設在芯軸（1)上，所述星形套本體（61)具有 貫穿星形套本體（61)兩端的用於使芯軸（1)穿過的套孔（65)，所述套孔（65)的中心軸與 星形套本體（61)的中心軸在同一直線上，所述芯軸（1)上位於星形套靠近內腔（71)的開 口一端處設置有圍繞芯軸（1) 一周的臺階III (12)，所述芯軸（1)位於臺階III (12)和星形套 之間的部分上設置有防護裝置。
9. 根據權利要求8所述的六球道固定式等速萬向節，其特徵在於：所述防護裝置包括 套設在芯軸（1)上的蝶形彈簧（2)和止推墊片（3)，所述蝶形彈簧（2)和止推墊片（3)沿臺 階III (12)到星形套（6)的方向依次排布，所述止推墊片（3) -端與星形套相抵、另一端與 蝶形彈簧（2)相抵，所述蝶形彈簧（2)在止推墊片（3)和臺階III (12)之間。
【文檔編號】F16D3/223GK203847579SQ201420275569
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月26日 優先權日:2014年5月26日
【發明者】王立軍, 林永慶, 鍾芳平, 趙劍 申請人:浙江歐迪恩傳動科技股份有限公司