專利名稱：具有密封裝置的萬向節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同步/等速萬向節(jié)(Gleichlaufgelenk)，它具有內(nèi)轂及 外轂，在它們中各設(shè)置有多個(gè)彼此成對(duì)地配置的工作面，在這些工作面中 接收有一些在保持架中被導(dǎo)向的用于在該內(nèi)轂與該外轂之間傳遞轉(zhuǎn)矩的滾 珠，該同步萬向節(jié)還具有用于至少在一側(cè)密封該同步萬向節(jié)的密封裝置。
背景技術(shù)：
這種同步萬向節(jié)例如安裝在機(jī)動(dòng)車的縱軸或半軸中，并且必須在安裝 之前或期間施加以理想的方式在該同步萬向節(jié)的整個(gè)工作壽命上保證良好 的潤(rùn)滑的潤(rùn)滑劑。為了避免在工作期間潤(rùn)滑劑從萬向節(jié)排出，并且同時(shí)避 免污垢顆?；蝾愃莆锏那秩耄@種萬向節(jié)被密封。因此例如在DE 40 33 275 C2中提出了一種用于旋轉(zhuǎn)型同步萬向節(jié)(Gleichlaufdrehgelenk)的膜片 折疊嚢或波紋管/波紋膜盒，該膜片折疊嚢或波紋管以其朝著萬向節(jié)的外轂 的邊緣固定在一薄板罩上，并且以其相對(duì)的邊緣裝配在與同步萬向節(jié)的內(nèi) 轂相連接的軸上。因此在萬向節(jié)裝配在該軸上期間或之后才實(shí)現(xiàn)了萬向節(jié) 的密封。用于這種萬向節(jié)的裝配時(shí)間由此變長(zhǎng)。此外有可能的是，在裝配 前潤(rùn)滑劑從萬向節(jié)排出或污垢顆粒侵入到萬向節(jié)中。
由DE 36 03 389 C2也爿>開了 一種類似的波紋管，該波紋管借助于一 薄板罩保持在萬向節(jié)外部件上并且具有巻邊部分，后者靠置在同萬向節(jié)內(nèi) 部件相連的軸上。使用這個(gè)波紋管，在該軸裝配在該萬向節(jié)內(nèi)部件上后才
可實(shí)現(xiàn)萬向節(jié)的密封。
DE 32 27 969 C2中公開了用于萬向聯(lián)軸器的密封裝置，該密封裝置具 有膜片式的密封圈。該密封圏在此借助于一夾緊箍固定在外半聯(lián)軸器上并 且以其徑向內(nèi)邊緣靠置在同內(nèi)半聯(lián)軸器相連的軸上。該密封裝置凈皮i殳計(jì)為 膜片狀的盤，后者可具有多個(gè)徑向延伸的折皺部分。
目前用于機(jī)動(dòng)車中的同步萬向節(jié)承受部分地高于每分鐘10000轉(zhuǎn)的非 常高的轉(zhuǎn)速。因此，大的離心力作用在密封裝置上，這種離心力可同萬向 節(jié)中出現(xiàn)的高的溫度一起導(dǎo)致密封裝置過早地失效。因此例如可以是，膜 片折疊嚢或波紋管在這樣高的轉(zhuǎn)速的情況下"膨脹"并爆裂。另一方面， 膜片折疊嚢或波紋管也可能這樣地失效，即它由于離心力而同例如薄板罩 或類似物的尖的或彎邊的區(qū)域相接觸。

發(fā)明內(nèi)容
相比之下，本發(fā)明的目的是，提供一種具有開始所述類型的密封裝置 的同步萬向節(jié)，該同步萬向節(jié)在裝配在軸上之前就被密封以避免異質(zhì)顆粒 的侵入或潤(rùn)滑劑的排出。
該目的根據(jù)本發(fā)明主要這樣來實(shí)現(xiàn)，即密封裝置具有波紋管，該波紋 管以其徑向外邊緣鉸接在外轂和/或包圍作用在該外轂上的攜動(dòng)殼體上，并 且以其徑向內(nèi)邊緣位置固定地固定在該內(nèi)轂上。該同步萬向節(jié)由此同該密 封裝置一起構(gòu)成一個(gè)封閉的或組合式的單元，該單元可以以該內(nèi)轂直接插 接在軸上。因此不需要用于在裝配期間或之后將該密封裝置固定在該軸上 的附加的工作。同時(shí)，在運(yùn)輸期間就避免了污染物侵入到具有滾珠及保持 架的位于內(nèi)轂與外轂之間的區(qū)域中。必要時(shí)所設(shè)置的攜動(dòng)殼體可以是軸的 組成部分或者同該軸相連接。在根據(jù)本發(fā)明密封的萬向節(jié)中不必設(shè)置在傳 統(tǒng)的萬向節(jié)中通常對(duì)于密封所必需的O型圈或類似附加的密封裝置，來獲 得內(nèi)轂與外轂之間的良好的密封效果，
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施形式，同步萬向節(jié)設(shè)計(jì)為固定型萬向節(jié) (Festgelenk)，其中波紋管具有至少一個(gè)折皺部分。在此情況下，多個(gè)折皺部分的波峰優(yōu)選在該波紋管的位于鉸接在攜動(dòng)殼體上的外邊緣與鉸接在 內(nèi)轂上的內(nèi)邊緣之間的區(qū)段中基本上在一個(gè)平面中延伸，該平面相對(duì)于該 內(nèi)轂的軸線近似垂直地?fù)伍_。在沿著內(nèi)轂的軸線的橫截面中，這些折皺部 分由此在徑向方向上基本上彼此上下重疊，使得即使在高的轉(zhuǎn)速的情況下 也不會(huì)出現(xiàn)波紋管的膨脹或鼓起。但這些折皺部分在此不必精確地位于一 個(gè)平面中，而是可以在軸向方向上彼此稍微錯(cuò)位，使得它們基本上彼此覆 蓋。 在內(nèi)穀與外轂之間的最大的運(yùn)行偏轉(zhuǎn)角(Betriebsbeugewinkel)在根 據(jù)本發(fā)明的固定型萬向節(jié)中可約為10° 。在內(nèi)轂與外轂之間的最大的安裝 偏轉(zhuǎn)角可大于IO。，例如約為15° 。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，同步萬向節(jié)設(shè)計(jì)為伸縮型萬向節(jié) (Verschiebegelenk),其波紋管具有多個(gè)折皺部分，這些折皺部分中的至 少兩個(gè)折鈹部分在內(nèi)轂的軸向方向上彼此挨著地設(shè)置。這些彼此挨著地設(shè) 置的折皺部分可實(shí)現(xiàn)，在波紋管的密封效果在此不受影響的情況下使內(nèi)轂 相對(duì)于外轂移動(dòng)。這些彼此挨著的折皺部分的數(shù)量在此與在運(yùn)行中或在安 優(yōu)選在根據(jù)本發(fā)明的伸縮型同步萬向節(jié)中，兩個(gè)相鄰的折皺部分的波 峰以一個(gè)在約120°和約60。之間的角度彼此定向。由此，不同的折鈹部 分配置有不同的功能。因此，在軸向方向上彼此挨著地"&置的折鈹部分可 補(bǔ)償內(nèi)轂與外轂之間的軸向移動(dòng)，而一個(gè)或多個(gè)在徑向方向上彼此挨著地 設(shè)置的折皺部分可補(bǔ)償萬向節(jié)的偏轉(zhuǎn)。 在內(nèi)轂與外轂之間的最大的運(yùn)行偏轉(zhuǎn)角在才艮據(jù)本發(fā)明的伸縮型同步萬 向節(jié)中優(yōu)選約為3。，而最大的安裝偏轉(zhuǎn)角可約為8° 。在內(nèi)轂與外轂之間 的在運(yùn)行中允許的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)可在5mm與約90mm之間。波紋管的折缺部 分的數(shù)量對(duì)于不同的萬向節(jié)則單獨(dú)地根據(jù)所需的移動(dòng)運(yùn)動(dòng)及偏轉(zhuǎn)角變化。 為了固定波紋管，該波紋管在根據(jù)本發(fā)明的同步萬向節(jié)中優(yōu)選以其徑 向外邊緣被彎折到或夾緊到至少局部周向作用在外轂和/或攜動(dòng)殼體上的 罩中。波紋管的徑向外邊緣在此優(yōu)選以確定的壓力被彎折，使得該波紋管 一方面穩(wěn)固地固定在該軍上，但另一方面在彎折或夾緊期間不4皮損壞。
可這樣地避免由于大的離心力而損壞波紋管，即所述罩具有從外轂伸 出的近似圓柱狀的區(qū)段，該區(qū)段在內(nèi)轂的軸向方向上延伸直到這樣的區(qū)域 的附近，在該區(qū)域中，波紋管的徑向內(nèi)邊緣固定在內(nèi)轂上。該罩的圓柱狀 的區(qū)段、略微錐狀的區(qū)段或成階梯狀的區(qū)域一一它從外轂延伸出 一一用作 接觸面，當(dāng)波紋管由于高速旋轉(zhuǎn)的情況下的離心力而鼓突時(shí)，該接觸面同 該波紋管相接觸。波紋管因此不與罩的銳棱的或尖的區(qū)域相接觸，而是靠 置在一基本上平的面上，該面避免太強(qiáng)的膨脹及波紋管的損壞。在一個(gè)固 定型同步萬向節(jié)中，罩的從外轂伸出的區(qū)域被設(shè)計(jì)得相對(duì)地短，因?yàn)椴y 管的折皺部分在徑向方向上基本上彼此上下重疊。但在伸縮型同步萬向節(jié) 中，罩的這個(gè)區(qū)域從外穀伸出得明顯遠(yuǎn)。
波紋管的內(nèi)邊緣可借助于卡圏、粘結(jié)劑、彈簧環(huán)或類似物這樣地固定 在內(nèi)轂上，使得該內(nèi)邊緣在運(yùn)行中位置固定地保持在內(nèi)轂上。但對(duì)于修理 或維護(hù)工作，波紋管的內(nèi)邊緣可從內(nèi)轂分離，并且即使在運(yùn)行中出現(xiàn)負(fù)荷 的情況下也不可在內(nèi)轂上移動(dòng)。因此可避免潤(rùn)滑劑的排出或污物的侵入。 作為對(duì)此的替換方案也可以是，使波紋管的徑向內(nèi)邊緣這樣地固定在內(nèi)轂 上，即在該邊緣中硫化有一個(gè)薄板環(huán)，并且波紋管的該內(nèi)邊緣通過壓配合 即在應(yīng)力下套裝到內(nèi)穀上。
優(yōu)選波紋管由橡膠或其它合適的材料例如由橡膠形式的塑料構(gòu)成，它
具有高于65肖氏多更度值的硬度，例如具有約70肖氏硬度值的硬度。由于 波紋管的材料的這種硬度，波紋管的負(fù)載能力提高，并且運(yùn)行中所出現(xiàn)的 變形受到限制。
在本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步構(gòu)型中，在同步萬向節(jié)的背對(duì)波紋管的側(cè)上設(shè) 置有一封閉蓋。該封閉蓋例如可密封地壓入到攜動(dòng)殼體中，由此同步萬向 節(jié)通過該封閉蓋及波紋管在兩側(cè)封閉。因此不需在根據(jù)本發(fā)明的同步萬向 節(jié)上設(shè)置O型環(huán)或類似附加的密封件。
通過從罩伸出的區(qū)段就很好地保護(hù)了根據(jù)本發(fā)明的萬向節(jié)的波紋管以 避免(嚙咬)損壞(Marderbissen )等。還可這樣地實(shí)現(xiàn)可靠性的提高以
避免這種損害，即波紋管設(shè)置在萬向節(jié)的變速機(jī)構(gòu)側(cè)或差速機(jī)構(gòu)側(cè)，并且 外轂和/或攜動(dòng)殼體與軸相連接。該波紋管因此一一例如在萬向節(jié)安裝到機(jī) 動(dòng)車縱軸中時(shí)一一不朝著該軸，而是朝著萬向節(jié)的變速機(jī)構(gòu)側(cè)或差速機(jī)構(gòu) 側(cè)，使得由于該變速機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)空間而僅有一個(gè)較小的可能會(huì)損壞的作用 面。此外，通過其上固定有波紋管的內(nèi)轂的變速機(jī)構(gòu)側(cè)或差速機(jī)構(gòu)側(cè)的連 接實(shí)現(xiàn)了固定在外轂或攜動(dòng)殼體上的軸的更好的對(duì)中。


下面借助于 一 些實(shí)施例并參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明.附圖表示 圖l具有密封裝置的固定型同步萬向節(jié)的橫截面視圖，及 圖2具有密封裝置的伸縮型同步萬向節(jié)的局部的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1中所示出的同步萬向節(jié)設(shè)計(jì)為固定型萬向節(jié)1,它具有內(nèi)轂2及 外轂3。在內(nèi)轂2及外轂3中各設(shè)置有彼此成對(duì)配置的工作面4或5， 一些 滾珠6被接收在這些工作面中。這些滾珠6在保持架7中被導(dǎo)向。為此， 保持架7對(duì)應(yīng)于這些滾珠的數(shù)量具有一些在其圓周上分布的窗孔。
為了連接在從動(dòng)軸或驅(qū)動(dòng)軸上，內(nèi)轂2具有中央的開口，該開口設(shè)置 有一用于轉(zhuǎn)矩傳遞的型廓8。內(nèi)轂2可以以此方式為了裝配萬向節(jié)而例如 插接在變速機(jī)構(gòu)或差速機(jī)構(gòu)的(未示出的)軸頸上，由此可實(shí)現(xiàn)該萬向節(jié) 的特別良好的對(duì)中。
外轂3在所示出的實(shí)施形式中由攜動(dòng)殼體9構(gòu)成傳力鏈地或形狀鎖合 地包圍作用。這個(gè)攜動(dòng)殼體9又可以以其在該視圖右側(cè)的端部以合適的方 式與一軸相連接，例如通過焊接與一空心軸相連接。
為了密封同步萬向節(jié)l,在攜動(dòng)殼體9中安裝有封閉蓋IO。該封閉蓋 10例如在外轂3安裝到攜動(dòng)殼體9中時(shí)^皮壓入在外轂3與攜動(dòng)殼體9的一 肩之間。封閉蓋10由此這樣密封地配合在攜動(dòng)殼體9中，使得在無需考慮 附加的密封元件的情況下就可避免污垢顆粒侵入到萬向節(jié)1中或避免潤(rùn)滑
劑的損失。
在同步萬向節(jié)1的在該視圖左側(cè)的側(cè)上設(shè)置有波紋管11。波紋管11
具有徑向內(nèi)邊緣lla，該徑向內(nèi)邊緣借助于粘結(jié)劑12固定在內(nèi)轂2上。在 此，該粘結(jié)劑12使波紋管11的內(nèi)邊緣lla這樣地固定在內(nèi)轂2上，使得 該波紋管在同步萬向節(jié)1工作時(shí)不在該內(nèi)轂上滑動(dòng)，波紋管11的徑向外邊 緣lib借助于一個(gè)彎折部分14固定在一個(gè)包圍作用在攜動(dòng)殼體9及外轂3 上的罩13上。另外，罩13具有從外轂3伸出的區(qū)段13a，該區(qū)段連接在 彎折部分14上。區(qū)段13a基本上設(shè)計(jì)為圓柱狀的，并且在安裝位置中在內(nèi) 轂2的軸向方向上延伸直到這樣的區(qū)域附近，在該區(qū)域中，波紋管11借助 于粘結(jié)劑12固定在內(nèi)轂2上。由此，當(dāng)波紋管11由于離心力而被徑向向 外壓時(shí)，區(qū)段13a構(gòu)成了用于該波紋管的基本上平的接觸面。
波紋管11在所示出的實(shí)施形式中具有兩個(gè)折皺部分15,這些折皺部 分在徑向方向上基本上彼此挨著。這些折鈹部分15的波峰彼此僅稍微錯(cuò)位 并且近似地位于一個(gè)平面中。因?yàn)檎?3的區(qū)段13a延伸直到這樣的區(qū)域中， 在該區(qū)域中，波紋管11固定在內(nèi)轂2上，所以，罩13的區(qū)段13a包圍作 用在這些折皺部分15。由此保證了 ，這些折皺部分15即使在萬向節(jié)1的 轉(zhuǎn)速高的情況下充其量與區(qū)段13a的平的內(nèi)表面而不是與它的背對(duì)外轂3 指向的棱相接觸。
圖2中示意出了伸縮型萬向節(jié)l'，其中出于清楚起見僅示出了內(nèi)轂2， 及攜動(dòng)殼體9'。攜動(dòng)殼體9，局部由一罩13'包圍作用，波紋管16的徑向外 邊緣16b借助于彎折部分14固定在該罩中。波紋管16的徑向內(nèi)邊緣16a 以上面描述的方式借助于粘結(jié)劑12這樣地固定在內(nèi)轂2'上，使得該內(nèi)邊緣 在工作時(shí)不在內(nèi)轂2'上移動(dòng)。
在所示出的實(shí)施形式中，波紋管16具有三個(gè)折皺部分17，這些折皺 部分在伸縮型萬向節(jié)l'的軸向方向上彼此挨著地設(shè)置。另外，在該波紋管 16中設(shè)置有一個(gè)折鈹部分18,該折鈹部分的波峰基本上垂直于所述折鈹部 分17的波峰延伸。這些折皺部分17在此用于補(bǔ)償內(nèi)轂2'相對(duì)于(未示出 的)帶有攜動(dòng)殼體9'的外轂的軸向的移動(dòng)。而所述折皺部分18用于補(bǔ)償內(nèi)
轂2'與該外轂之間的偏轉(zhuǎn)角。
如上面參照?qǐng)D1所描述的，在圖2中所示出的實(shí)施形式中罩13，的一個(gè) 區(qū)段13a'也從所述彎折部分14延伸離開外轂。這個(gè)區(qū)段13a'在安裝位置中 一直伸到這樣的區(qū)域的附近，在該區(qū)域中，波紋管16的徑向內(nèi)邊緣16a 固定在內(nèi)轂2'上。該區(qū)段13a，在此構(gòu)成平壁接觸部分，所述折鈹部分17 的波峰可在伸縮型萬向節(jié)l'高轉(zhuǎn)速的情況下與該接觸部分相接觸。
除了在圖中所示出的近似圓柱狀的區(qū)段13a或13a'外，這個(gè)區(qū)段也可 略微錐狀地或成階梯形式地錯(cuò)位地延伸，其中朝著波紋管的內(nèi)表面盡可能 無銳邊或凸起地纟皮設(shè)計(jì)。
參考標(biāo)號(hào)表
1固定型同步萬向節(jié)
1'伸縮型同步萬向節(jié)
2、 2'內(nèi)轂
3外轂
4內(nèi)轂的工作面
5外轂的工作面
6滾珠
7保持架
8內(nèi)型廓
9、 9'攜動(dòng)殼體
10封閉蓋
11波紋管
lla波紋管的徑向內(nèi)邊緣
lib波紋管的徑向外邊緣
12粘結(jié)劑
13罩
13a、 13a'罩的區(qū)段
14彎折部分
15折皺部分
16波紋管
16a波紋管的徑向內(nèi)邊緣
16b波紋管的徑向外邊緣
17折皺部分
18折皺部分
權(quán)利要求
1.特別是用于機(jī)動(dòng)車輛的傳動(dòng)軸的、具有密封結(jié)構(gòu)的萬向節(jié)裝置，包括一同步萬向節(jié)(1)，該同步萬向節(jié)具有，具有外部滾珠軌道(5)的萬向節(jié)外部件(3)、具有內(nèi)部滾珠軌道(4)的萬向節(jié)內(nèi)部件(2)、在分別由外部滾珠軌道(5)和內(nèi)部滾珠軌道(4)組成的軌道對(duì)內(nèi)運(yùn)行的、傳遞轉(zhuǎn)矩的滾珠(6)、以及具有保持架窗孔的保持架(7)，滾珠(6)接納在所述保持架窗孔中并被保持在一共同的平面上，一套筒狀的附件，該附件與萬向節(jié)內(nèi)部件(2)固定地且相對(duì)于其同軸地布置，密封結(jié)構(gòu)(11、13)，所述密封結(jié)構(gòu)包括一罩(13)和一密封膜片(11)，所述罩(13)固定在萬向節(jié)外部件(3)和/或包圍萬向節(jié)外部件的攜動(dòng)殼體(9)上，所述密封膜片以外邊緣(11b)與所述罩(13)固定連接，而以內(nèi)邊緣(11a)與萬向節(jié)內(nèi)部件(2)的套筒密封地連接，其中，密封膜片(11)設(shè)有一用于將內(nèi)邊緣(11a)固定在萬向節(jié)內(nèi)部件(2)的套筒上的固定結(jié)構(gòu)(12)，所述密封膜片(11)在內(nèi)、外邊緣(11a、11b)之間具有至少一個(gè)折紋(15)，并且，內(nèi)邊緣(11a)具有沿一傳動(dòng)裝置的方向延伸的軸向區(qū)域，該區(qū)域通過固定結(jié)構(gòu)(12)從外部在徑向預(yù)緊的情況下壓靠在萬向節(jié)內(nèi)部件(2)的套筒狀區(qū)域上，其中該軸向區(qū)域指向傳動(dòng)裝置方向的段超過固定結(jié)構(gòu)伸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的萬向節(jié)裝置，其特征在于，所述固定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成安裝在內(nèi)邊緣(lla)的外表面上的環(huán)繞封閉的金屬絲環(huán)形式的固定環(huán)(12)。
3. 根椐權(quán)利要求1或2的萬向節(jié)裝置，其特征在于，所述罩(13) 具有環(huán)繞的、向內(nèi)開口的彎折部分(14)，所述密封膜片(11)以其外邊緣(lib)形鎖合地接合在該彎折部分內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的萬向節(jié)裝置，其特征在于，所述套筒狀的附件 和萬向節(jié)內(nèi)部件(2) —體地制造。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的萬向節(jié)裝置，其特征在于，在內(nèi)邊緣(lla) 和外邊緣(lib)之間的膜片件(11)設(shè)計(jì)成波紋形的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種同步萬向節(jié)(1，1′)，它具有內(nèi)轂(2，2′)及外轂(3)，在它們中各設(shè)置有多個(gè)彼此成對(duì)地配置的工作面(4，5)，在這些工作面中接收有一些在保持架(7)中被導(dǎo)向的用于在該內(nèi)轂與該外轂之間傳遞轉(zhuǎn)矩的滾珠(6)。為了密封該同步萬向節(jié)設(shè)置有密封裝置(10，11，16)，該密封裝置具有波紋管(11，16)。該波紋管在此以其徑向外邊緣(11b，16b)鉸接在該外轂(3)和/或包圍作用在該外轂上的攜動(dòng)殼體(9，9′)上，而徑向內(nèi)邊緣(11a，16a)位置固定地固定在該內(nèi)轂(2，2′)上。
文檔編號(hào)F16D3/84GK101338794SQ20081013135
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2004年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月1日
發(fā)明者C·迪塞爾, M·尼德許夫納 申請(qǐng)人:軸成型工程有限公司