用于等速接头的保护罩.pdf

本发明涉及一种用于等速接头的保护罩，具体而言，涉及一种包括外接头部件(26)和内接头部件(28)的等速接头组件(20)。第一轴(22)联接至内接头部件(28)以便与内接头部件(28)一起相对于外接头部件(26)作铰接式运动。保护罩(50)联接至第一轴(22)和外接头部件(26)以密封等速接头组件(20)。插入物(72)被固定至且并支撑于保护罩(50)内、邻近于外接头部件(26)的轴向端部(32)且与之处于邻接接合中。插入物(72)将第一轴(22)的运动限制在预定的铰接范围(36)内，以防止内接头部件(28)相对于外接头部件(26)脱开接合和/或解体。

1.  一种用于包括外接头部件(26)、内接头部件(28)及联接至该内接头部件(28)的轴(22)的等速接头的保护罩(50)，所述保护罩(50)组件(20)包括：
构造成用于附连至该轴(22)的第一端部部分(52)；
构造成用于附连至该外接头部件(26)的第二端部部分(54)；
在所述第一端部部分(52)与所述第二端部部分(54)之间延伸的波纹管部分(56)；以及
插入物(72)，其由所述保护罩(50)所支撑并由所述保护罩(50)所定位以用于与该外接头部件(26)的轴向端部(32)的沿纵向轴线(34)的邻接接合，以便将该轴(22)与该内接头部件(28)相对于该外接头部件(26)的铰接式运动限制在预定的铰接范围(36)内。

2.  根据权利要求1所述的保护罩(50)，其特征在于，所述插入物(72)从该外接头部件(26)的该轴向端部(32)沿所述纵向轴线(34)朝向所述保护罩(50)的所述第一端部部分(52)延伸预定长度(74)。

3.  根据权利要求1和2中任一项所述的保护罩(50)，其特征在于，所述插入物(72)包括沿着所述纵向轴线(34)的截顶锥形的形状。

4.  根据权利要求1，2和3中任一项所述的保护罩(50)，其特征在于，所述插入物(72)包括选自包括塑性材料和金属材料的材料组的刚性材料。

5.  根据权利要求1，2，3和4中任一项所述的保护罩(50)，其特征在于，所述保护罩(50)限定了相对于所述纵向轴线(34)沿径向向外延伸的环形凹槽(86)。

6.  根据权利要求5所述的保护罩(50)，其特征在于，所述插入物(72)包括从所述纵向轴线(34)沿径向向外地延伸并设置在所述环形凹槽(86)内以便在所述保护罩(50)内相对于所述外接头部件(26)而定位所述插入物(72)的径向凸缘(88)。

7.  根据权利要求1，2，3，4，5和6中任一项所述的保护罩(50)，其特征在于，所述波纹管部分(56)包括限定了多个交替的峰部(64)和谷部(66)的多个褶圈(62)，并且，所述多个褶圈(62)包括限定了设置成邻近第二端部部分(54)的第一谷部(70)的第一褶圈(68)。

8.  根据权利要求7所述的保护罩(50)，其特征在于，所述插入物(72)包括邻接着该外接头部件(26)的该轴向端部(32)的支撑端(76)和沿所述纵向轴线(34)而与所述支撑端(76)轴向地隔开的约束端(78)，并且，所述插入物(72)的所述约束端(78)与所述第一谷部(70)彼此邻近且沿所述纵向轴线(34)对齐。

9.  根据权利要求7和8中任一项所述的保护罩(50)，其特征在于，所述第一褶圈(68)包括相对于所述保护罩(50)的所述波纹管部分(56)的其余者加厚的截面。

10.  根据权利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9和10中任一项所述的保护罩(50)，其特征在于，所述保护罩(50)包括选自包括弹性体材料和热塑性材料的材料组的柔性材料。

用于等速接头的保护罩
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2008年5月23日提交的序号为No.61/055,660的美国临时专利申请的权益，其公开内容通过引用结合到本文中。
技术领域
[0002]本发明涉及等速接头(constant velocity joint，有时也称作等速万向节)组件，更具体地讲，涉及用于等速接头组件的保护罩(boot)。
背景技术
[0003]等速接头通常在汽车的轴向驱动轴中被使用，尤其是在前轮驱动的车辆中在变速驱动桥差速器与驱动轮之间被使用。等速接头在各种速度、角度和伸缩位置下在第一轴和第二轴之间传递力矩。
[0004]有多种类型的等速接头。通常，等速接头包括外接头部件和内接头部件。第一轴联接至内接头部件而第二轴联接至外接头部件。第一轴和第二轴可分别与内接头部件和/或外接头部件整体地形成。外接头部件限定了腔体，并包括沿纵向轴线设置的轴向端部。内接头部件设置在该腔体内，并与第一轴一起相对于外接头部件可动，以用于相对于外接头部件的铰接式运动(articulated movement)。
[0005]通常，等速接头包括柔性保护罩。保护罩使腔体与污物和碎屑隔绝。保护罩通常联接至第一轴并联接至等速接头的外接头部件。
[0006]许多类型的等速接头都对过度铰接(over-articulation)敏感，并响应于超出预定的最大铰接范围(range of articulation)的过度铰接而解体。一种会发生响应于过度铰接的解体的这种类型的等速接头通常作为Aucktor型等速接头而为人所知。Aucktor型等速接头包括设置在一对相对的凹槽之间的多个传动球，该相对的凹槽由外接头部件和内接头部件限定。
[0007]为了防止诸如Aucktor型等速接头等的等速接头的过度铰接，已知的是将通常称作包套(can)的铰接限制装置直接地附连至外接头部件。铰接限制装置可沿纵向轴线背离外接头部件的轴向端部向外延伸或可朝向纵向轴线沿径向向内地延伸，以便对第一轴部件的铰接加以限制并防止等速接头的解体。保护罩经由铰接限制装置而联接至外接头部件，即，保护罩附连至铰接限制装置而铰接限制装置附连至外接头部件。
[0008]仍然存在这样的需求，即，降低等速接头的成本同时提高组装等速接头的速度。
发明内容
[0009]本发明提供了一种等速接头组件。该等速接头组件包括外接头部件和内接头部件。外接头部件限定了腔体，并包括沿外接头部件的纵向轴线而设置的轴向端部。内接头部件设置在腔体中。内接头部件相对于外接头部件可动。轴联接至内接头部件。轴连同内接头部件一起可动，以用于轴和内接头部件的相对于外接头部件的铰接式运动(或称关节式转动)。保护罩对腔体进行密封。保护罩包括连接至轴的第一端部部分和连接至外接头部件的第二端部部分。波纹管部分在第一端部部分与第二端部部分之间延伸。插入物由保护罩所支撑，并且，被保护罩定位成邻近于外接头部件的轴向端部且与外接头部件的轴向端部邻接接合。插入物限制轴和内接头部件相对于外接头部件的铰接式运动以防止内接头部件与外接头部件脱开接合。
[0010]相应地，本发明将插入物结合到保护罩中。保护罩相对于外接头部件定位并固定该插入物。这样，插入物不直接连接至外接头部件，而是通过保护罩而相对于外接头部件被固定于合适的位置处。保护罩直接连接至轴和外接头部件。因此，组装等速接头时仅需要将保护罩附连至外接头部件，因此省去了在现有技术中所使用的包套及其连接，并简化了等速接头的组装。
附图说明
[0011]当通过参照以下详细描述并结合附图考虑时，可更好地理解本发明，从而，本发明的其它有利之处可轻易地被认识到。
图1是等速接头组件的截面图。
具体实施方式
[0012]参照附图，其中，相同的参考标号表示在全部若干视图中的相应的部分，等速接头组件总体以参考标号20表示。等速接头组件20在各种速度、角度和伸缩位置下在第一轴22和第二轴24之间传递力矩。
[0013]等速接头组件20通常在汽车的轴向驱动轴中被使用，且尤其是在前轮驱动的车辆中在变速驱动桥差速器与驱动轮之间被使用。然而，应当认识到，等速接头组件20可用于本文未描述的其它应用中。
[0014]等速接头组件20包括外接头部件26和内接头部件28。第一轴22联接至内接头部件28，而第二轴24联接至外接头部件26。优选地，第一轴22通过在其与内接头部件28之间的花键连接而联接至内接头部件28，在该花键连接中，内接头部件28限定了花键孔而第一轴22限定了处于与花键孔的互锁接合中的花键端部。备选地，第一轴22与内接头部件28可以本文未显示或未描述的一些其它方式联接在一起。还应当认识到，第一轴22和内接头部件28可被整体地成形到一起作为单个构件。优选地，第二轴24和外接头部件26被整体地成形到一起作为单个构件。然而，应当认识到，外接头部件26和第二轴24可以是通过适当的连接(例如通过多个紧固件)而联接到一起的单独的构件。
[0015]外接头部件26限定了腔体30且包括沿外接头部件26的纵向轴线34设置的轴向端部32。外接头部件26的轴向端部32是外接头部件26的端面，该端面通常设置成垂直于且横向于外接头部件26的纵向轴线34。内接头部件28设置在外接头部件26的腔体30内。内接头部件28相对于外接头部件26可动。这样，第一轴22连同内接头部件28一起可动，以用于轴和内接头部件28相对于外接头部件26的铰接式运动。
[0016]第一轴22和内接头部件28在预定的铰接范围36内相对于外接头部件26可自由地运动。该预定的铰接范围36相对于纵向轴线34而测量，并确定了等速接头组件20的最大的可取运行范围。相应地，应当认识到，第一轴22和内部件的超出预定的铰接范围36的铰接可导致内接头部件28从外接头部件26脱开接合或解体。
[0017]如本文所显示及所述，等速接头组件20包括Aucktor型等速接头。然而，应当认识到，等速接头组件20部件可包括本文未显示或未描述的一些其它类型的等速接头，并且不局限于本文所显示及描述的具体实施例。如所示，外接头部件26限定了多个外凹槽38。外凹槽38放射状地设置成围绕纵向轴线34并沿纵向轴线34而延伸。内接头部件28沿轴的轴线40延伸。内接头部件28限定了多个内凹槽42。内凹槽42放射状地设置成围绕轴的轴线40并沿轴的轴线40而延伸。多个内凹槽42中的每一个内凹槽42设置成与多个外凹槽38中的一个外凹槽38相对。相应地，多个内凹槽42中的每一个内凹槽42与多个外凹槽38中的一个外凹槽38协作，以限定通道(funnel)。
[0018]等速接头组件20还包括多个传动球44。传动球44中的一个传动球44被部分地设置成处在内凹槽42中的一个内的滚动接合中，并且还部分地设置成处在外凹槽38中的一个内的滚动接合中。传动球44在外接头部件26和内接头部件28之间传递力矩。传动球44随着第一轴22和内接头部件28相对于外接头部件26作铰接运动(articulate，有时也称摆动)而沿着内凹槽42和外凹槽38滚动。
[0019]保持器(cage)46设置在内接头部件28与外接头部件26之间。保持器46限定了多个窗48，其中，在多个窗48中的每个窗48内设置有多个传动球44中的一个传动球44。当第一轴22和内接头部件28相对于外接头部件26作铰接运动时，保持器46将传动球44定位于平面内，并将这些传动球44作为单元来操纵。
[0020]等速接头组件20还包括保护罩50。保护罩50将腔体30与污物和碎屑隔离。保护罩50包括选自包括但不限于弹性体材料和热塑性材料的材料组的柔性材料。应当认识到，柔性材料可包括本文未描述的一些其它材料。
[0021]保护罩50包括连接至第一轴22的第一端部部分52、连接至外接头部件26的第二端部部分54，以及在第一端部部分52与第二端部部分54之间延伸的波纹管部分56。
[0022]优选地，第一夹紧装置58处于与保护罩50的第一端部部分52的夹紧接合中。第一夹紧装置58将保护罩50的第一端部部分52固定到第一轴22上。第二夹紧装置60处于与保护罩50的第二端部部分54的夹紧接合中。第二夹紧装置60将保护罩50的第二端部部分54固定到外接头部件26上。备选地，应当认识到，可使用本文未显示或未描述的一些其它装置和/或互锁结构来将第一端部部分52和第二端部部分54分别地固定到第一轴22和外接头部件26上。
[0023]保护罩50的波纹管部分56包括多个褶圈(convolutions)62。褶圈限定了多个交替的峰部64和谷部66。该多个褶圈62包括设置成邻近且最靠近于保护罩50的第二端部部分54的第一褶圈68。第一褶圈68限定了第一谷部70。第一褶圈68从保护罩50的第二端部部分54延伸至第一谷部70。第一谷部70设置成邻近保护罩50的第二端部部分54、靠近外接头部件26的轴向端部32。
[0024]保护罩50还包括插入物72。插入物72由保护罩50所支撑，并被保护罩50定位成邻近于外接头部件26的轴向端部32且与外接头部件26的轴向端部32成邻接接合。尤其地，插入物72不直接连接至外接头部件26，而是连接至保护罩50，其中，保护罩50相对于外接头部件26而将插入物72的位置固定。
[0025]插入物72包括刚性材料。刚性材料可选自但不限于包括塑性材料和金属材料的材料组。应当认识到，刚性材料可包括本文未描述的一些其它材料。
[0026]插入物72从外接头部件26的轴向端部32沿纵向轴线34朝向保护罩50的第一端部部分52延伸预定的长度74。优选地，插入物72延伸这样的预定的长度74，即，沿纵向轴线34从外接头部件26的轴向端部32至第一褶圈68的第一谷部70。
[0027]插入物72包括沿着纵向轴线34的截顶锥形的形状。插入物72包括支撑端76和约束端78。支撑端76与外接头部件26的轴向端部32邻接。约束端78沿纵向轴线34与支撑端76轴向地间隔开。约束端78限定了第一直径80。支撑端76限定了第二直径82，该第二直径82大于第一直径80。第一直径80和第二直径82协作，以限定该截顶锥形形状。
[0028]支撑端76的第二直径82的尺寸大致地定成与外接头部件26的轴向端部32相配。一旦第一轴22绕纵向轴线34作铰接运动达到由预定的铰接范围36所限定的最大限度的铰接，则第一轴22接触到插入物72的约束端78，这限制了超出预定的铰接范围36的进一步的铰接。
[0029]优选地，插入物72的约束端78与第一谷部70彼此邻近并沿着纵向轴线对齐。同样优选地但非必需地，第一褶圈68包括相对于保护罩50的波纹管部分56的其余部分有所加厚的截面。换言之，在第二端部部分54与第一谷部70之间的第一褶圈68比保护罩50的波纹管部分56的其余部分更厚。该加厚的部分提高了保护罩50的刚度，并有助于将插入物72相对于外接头部件26固定就位。
[0030]保护罩50限定了内部84，其中，插入物72被设置在保护罩50的内部84内。保护罩50限定了相对于纵向轴线34沿径向向外延伸的环形凹槽86。环形凹槽86设置成邻近于保护罩50的第二端部部分54、邻近外接头部件26的轴向端部32。插入物72包括径向凸缘88，该径向凸缘88从纵向轴线34沿径向向外延伸。径向凸缘88设置在插入物72的支撑端76上。径向凸缘88设置在保护罩50的环形凹槽86内，以便相对于外接头部件26定位插入物72(在保护罩50内)。相应地，环形凸缘处于与环形凹槽86的互锁接合中，从而，插入物72被防止在保护罩50内运动且由此被保护罩50相对于外接头部件26而固定在原位。应当认识到，保护罩50和插入物72可按本文未显示或未描述的一些其它方式被构造，以实现在其间的互锁接合。
[0031]如以上所述，插入物72将轴及内接头部件28相对于外接头部件26的铰接式运动限制在预定的铰接运动范围36以内，以防止内接头部件28与外接头部件26脱开接合和/或解体。铰接范围36取决于约束端78的第一直径80和插入物72的预定长度74。可通过改变约束端78的第一直径80和/或插入物72的预定长度74中任一者来调节铰接范围36。铰接范围36随着约束端78的第一直径80的增大和/或随着插入物72的预定长度74的减小而增大。铰接范围36随着约束端78的第一直径80的减小和/或随着插入物72的预定长度74的增大而减小。
[0032]本发明以说明性的方式进行了描述，应当理解，所使用的用语本质上应视为描述性的语句而非限制性的语句。正如现在对于本领域技术人员而言显而易见的那样，基于以上教导内容，可实现本发明的多种变更和变型。在装置权利要求中用语“所述”的使用指的是这样的先行词，其为意图被包括在权利要求的范围中的明确的引用，而用语“该”位于不意图被包括在权利要求的涵盖范围之内的用语之前。另外，任何出现在权利要求中的参考标号仅仅是为了方便，而不能以任何限制性的方式来理解。因此，应当理解，本发明可在所附的权力要求的范围内以不同于具体描述的方式被实践。