技术领域
[0001] 本
发明涉及一种相对滚道接头形式的恒速接头。相对滚道接头包括偶数个成对的滚道。所述成对的滚道中的第一半部开向外接头部分的孔口端部，而所述成对滚道的另一半部开向外接头部分的附接端部。第一类型和第二类型的成对滚道布置成以便沿周向方向交错。成对的滚道的数量为偶数，更具体是总计6个、8个或10个。
背景技术
[0002] 对应于WO 2006/048032 A1的US 2007/0111806 A1提出了一种所述类型的相对滚道接头。在附接端部处，在对准的接头的中心接头平面中开向附接端部的球滚道包括具有小半径的第一拱形部分；在中心接头平面的区域中，它们包括具有较大半径的第二拱形部分；并且在孔口端部处，它们包括第三拱形部分，该第三拱形部分包括关于第二拱形部分的相反弯曲方向。根据第一
实施例，在对准的接头的中心接头平面中朝孔口端部加宽的球滚道包括沿球滚道的整个长度的相同半径；或者根据第二实施例，它们包括拱形部分，该拱形部分以一致的半径从附接端部延伸超过中心接头平面，并且在孔口端部处，由相对半径邻接，或根据第三实施例，它们包括拱形部分，该拱形部分以相同的半径从附接端部延伸超过中心接头平面，并且在孔口端部处由切线邻接。
[0003] 从对应于WO 2005/028895 A1的EP 1 656 509 B1中得知了一种相对滚道接头，其中，提出了球滚道，该球滚道在中心接头平面中的对准接头中从孔口端部延伸至附接端部，以S形方式延伸，其中，外接头部分中的所述球滚道的中心线朝附接端部沿径向向内偏离基准半径，并且朝孔口端部沿径向向外偏离所述基准半径。由于朝附接端部在中心接头平面中的对准接头中敞开的球滚道的所述滚道形状，故实现了最大铰接
角的增大。在中心接头平面中的对准接头中从附接端部朝孔口端部加宽的球滚道包括圆拱，其具有从附接端部到中心接头平面的一致半径，该圆拱在孔口端部处由切线邻接。
[0004] 对应于WO 2008/080709的US 2010/0323802 A1提出了又一种相对滚道接头。在中心接头平面中的对准的接头中从孔口端部到附接端部敞开的球滚道以S形方式延伸。在中心接头平面中的对准接头中从附接端部到孔口端部加宽的球滚道以S形方式延伸，并且由具有大半径的后拱形部分构成；在中心接头平面的区域中，它们包括具有较小半径的中心拱形部分以及在孔口端部处的拱形部分，该拱形部分关于中心拱形部分沿相反的弯曲方向延伸。球保持圈包括具有内球形中心的外球形面，其中，外球形中心和内球形中心布置成以便关于彼此偏移。由于该相对滚道接头设计，故实现了较粗的保持圈直径，这导致较大的强度和在附接端部处的较深的滚道偏转部(run-out)，这继而导致较长的使用寿命。
[0005] 在上文提到的相对滚道接头中，处于相对滚道接头的对准状态的球滚道在中心接头平面中开向附接端部，沿径向向内弯曲。因此，围绕内接头部分中和外接头部分中的球的球滚道的包角更好地彼此对准，并且从而加强。
[0006] 具体而言，在具有六个球的相对滚道接头的情况下，难以实现保持圈控制与低噪音特征的可靠的组合，因为在接头操作时，仅总共三个球沿一个方向作用在保持圈上，其中，在铰接状态下，这些中的仅一些包括关于保持圈的控制功能。
发明内容
[0007] 因此，本发明的目的在于提出一种相对滚道接头，其在具有相同使用寿命的同时确保了操作中的改进的保持圈控制状态和低噪音
水平。
[0008] 该目的通过提供相对滚道接头形式的恒速接头来实现，该恒速接头包括：
[0009] 外接头部分，其包括纵轴线L12和沿轴向关于彼此相对的附接端部和孔口端部，并且还包括第一外球滚道和第二外球滚道；
[0010] 内接头部分，其包括纵轴线L13和用于指向外接头部分的孔口端部的轴的附接器件，并且还包括第一内球滚道和第二内球滚道，
[0011] 其中，第一外球滚道和第一内球滚道形成第一对滚道，在相对滚道接头的对准状态下，该第一对滚道朝外接头部分的孔口端部加宽；并且
[0012] 其中，第二外球滚道和第二内球滚道形成第二对滚道，在相对滚道接头的对准状态下，该第二对滚道朝外接头部分的附接端部加宽；
[0013] 各个第一对滚道中和各个第二对滚道中的转矩传递球；
[0014] 环形球保持圈，其布置在外接头部分与内接头部分之间，并且包括沿周向分布的保持圈窗口，该保持圈窗口均容纳转矩传递球中的至少一个；
[0015] 其中，利用内接头部分和外接头部分的同轴对准的纵轴线L12,L13，球由球保持圈保在中心接头平面EM上，并且在内接头部分关于外接头部分的角移动的情况下，被引导到纵轴线L12,L13之间的角平分平面上；
[0016] 其中，在所述球沿外第一球滚道和内第一球滚道移动时，第一球滚道的球的中心限定第一滚道中心线A，
[0017] 其中，在所述球沿外第二球滚道和内第二球滚道移动时，第二球滚道的球的中心限定第二滚道中心线B；
[0018] 其中，第一基准半径RRA限定在外接头部分12的纵轴线L12的半径中心MRA与第一滚道中心线A和中心接头平面EM的中心平面交点PEA之间，其中，半径中心MRA
定位在纵轴线L12与线之间的交点中，该线延伸穿过所述中心平面交点PEA，并且垂直于中心接头平面EM中的第一滚道中心线A上的切线；并且
[0019] 其中，在从中心接头平面EM朝附接端部的方向上，第一滚道中心线A的至少一部分在由所述第一基准半径RRA限定的基准拱CRA内侧沿径向延伸。
[0020] 优点在于，由于第一滚道中心线朝基准半径内侧的附接端部延伸，故实现了大铰接角下的改进的保持圈控制状态。这是由于以下事实，在后部部分中，改进了将
力从第一对滚道引入至球并且从球引入至球保持圈。因此，特别好地平衡了作用于球保持圈上的力。总体上，因此提供了接头，借助于该接头，可以实现特别大的铰接角，并且由于改进的保持圈控制状态，故存在较小的噪音、振动和刺
耳音(NVH)。与从
现有技术水平中得知的相对滚道接头相比，根据本发明，在接头处于对准状态时开向孔口端部(滚道中心线A)的球滚道的后滚道部分朝附接端部沿径向向内弯曲。因此，在外接头部分中，减小了围绕其中引导的球的所述球滚道(滚道中心线A)的包角。
[0021] 上文中，参照外接头部分描述了第一滚道中心线A的发明的滚道形状。然而，理解的是，内接头部分的第一滚道中心线A'相应地设计。本文结合外接头部分的第一滚道中心线A或第二滚道中心线B描述的各个实施例以相同形式分别应用于内接头部分的第一滚道中心线A'和第二滚道中心线B'，仅相对于中心接头平面EM镜面对称。在该方面，外接头部分的滚道中心线的凹形部分对应于内接头部分的滚道中心线的相应的凸形部分，并且反之亦然。
[0022] 根据优选实施例，第一滚道中心线A相对于围绕接头中心M的接头中心平面EM，在由第一基准半径RRA限定的基准拱CRA内侧朝附接端部沿径向延伸，从至少8°的角开始，更具体是从至少10°或12°的角开始。高达包围在接头中心平面EM与穿过接头中心M和球的中心的线之间的所述角，第一滚道中心线A具有在其中心部分中的相对小的
曲率。然而，在至少部分地位于由第一基准半径RRA限定的第一基准拱的径向内侧的后弯曲部分中，曲率相比于中心部分的曲率更强。球的中心与接头中心平面之间的提到的角是优选值，从该角开始，滚道中心线在基准半径内侧沿径向延伸。理解的是，滚道中心线A还可相对于接头中心平面EM已经以较小角区域在基准半径内沿径向延伸，诸如，例如从3°的角开始。
[0023] 根据优选实施例，在外接头部分中，第一滚道中心线A的后部部分A2设计成使得包围在第一后滚道点P1中的第一滚道中心线A处的第一切线T1与外接头部分的纵轴线L12之间的第一切线角α1在28°至38°之间的范围内，其中，第一滚道点P1由第一滚道中心线A与穿过接头中心M的直线的交点限定，该直线与中心接头平面EM包围15°的角。或者，换言之，第一滚道点P1由球中心的
位置限定，当内接头部分关于外接头部分以30°铰接时，该球中心的位置由相应球滚道中的转矩传递球采用。
[0024] 此外，在外接头部分中，第一滚道中心线A的后第二部分A2优选设计成使得包围在第二后滚道点P2中的第一滚道中心线A处的第二切线T2与外接头部分的纵轴线之间的第二切线角α2在36°至46°之间的范围内，其中，第二滚道点P2由第一滚道中心线A与穿过接头中心M的直线的交点设计，该直线与中心接头平面EM包围20°的角。或者，换言之，当内接头部分关于外接头部分以40°铰接时，第二滚道点P2由球中心的位置限定。
[0025] 由于所述测量，故对于后部部分中的第一滚道中心线A，实现了特别大的切线角α，这导致了特别好的保持圈控制状态和低噪音水平。
[0026] 第一滚道中心线A包括中心弯曲部分A1，其相对于中心接头平面EM朝一侧上的孔口端部和另一侧上的附接端部在围绕至少3°，更具体是至少4°的中心接头平面EM的角范围上延伸。在围绕接头中心平面EM的该角范围内，恒速接头在使用寿命操作中操作。这意味着，当接头在所述角范围内操作时，在变化的负载状态下达到接头的设计使用寿命，而接头不会受到任何损坏。因此，接头中心平面的两侧上的所述角范围也可称为使用寿命角。
[0027] 中心弯曲部分A1可以以若干方式设计。根据第一可能性，第一滚道中心线A的中心弯曲部分A1为圆拱形，即，中心弯曲部分A1由具有沿其围绕第一中心的长度的一致第一半径的圆拱形成，其中，沿中心弯曲部分A1的整个长度的曲率是恒定的。中心弯曲部分A1的半径可具有与基准半径相同的尺寸，这意味着所述中心部分A1中的两个所述半径将重合。然而，还可构想出中心部分A1的半径小于或大于基准半径，在该情况下，关于外接头部分的纵轴线的半径中心将定位在径向距离处。如果中心部分A1的半径小于已经在所述中心部分A1内的基准半径RRA，则第一滚道中心线A将从基准半径RRA朝附接部分沿径向向内偏离。如果中心部分A1的半径大于基准半径RRA，则中心部分A中的第一滚道中心线A在所述基准半径RRA的外侧沿径向延伸。在该情况下，滚道中心线A朝邻接中心弯曲部分的后弯曲部分内侧穿过(pass over)由基准半径RRA限定的第一基准拱CRA，其中，后弯曲部分朝附接端部的另外的路线接着在基准半径RRA径向内侧。
[0028] 根据第二可能性，第一滚道中心线A的中心弯曲部分A1可由高次曲线形成，例如，由椭圆、螺旋或双曲线形成，替代由具有一致半径的圆拱形成。在该情况下，中心弯曲部分A1的曲率将朝附接端部连续地增大，以使所述部分中的第一滚道中心线A从基准半径RRA沿径向向内移离。在该背景下，曲率表示在沿无穷短的件的长度的相应滚道部分的方向上的变化。
[0029] 根据优选实施例，朝附接端部的第一滚道中心线A的中心弯曲部分A1由后弯曲部分A2邻接。根据第一可能性，第一滚道中心线A的后弯曲部分A2包括具有沿其围绕第二中心MA2的长度的一致第二半径RA2的圆拱，这意味着沿后部部分A2的整个长度的曲率是恒定的。提出了后部部分A2的第二半径RA2小于半径R1(在圆拱的情况下)，或相应地小于中心部分A1的最小半径(在高次曲线的情况下)。第二部分A2的第二半径RA2优选为总计为第一部分A1的(最小)第一半径RA1的0.5倍至0.75倍。然而，理解的是，根据第二可能性，后部部分A2还可具有偏离圆拱的形状，例如，椭圆形、螺旋形或双曲线形。决定因素在于弯曲的后部部分A2分别在后部部分中在第一基准半径RRA内侧沿径向至少部分地延伸。作为优选，包围在后部部分A2处的切线与外接头部分的纵轴线之间的各个切线角小于包围在中心部分A1处的切线与外接头部分的纵轴线之间的切线角。或者，换言之，在沿后部部分A2的任一点处，后部部分A2的曲率大于中心部分A1的最大曲率。
[0030] 在优选实施例中，在外接头部分中，后弯曲部分A2的圆拱的中心MA2包括朝第一滚道中心线A的轴向偏移。此外，提出了所述中心MA2包括关于中心接头平面EM的轴向偏移，即，朝孔口端部。
[0031] 根据优选实施例，在外接头部分中，第一偏移平面EA限定为朝孔口端部，其定位成以便平行于中心接头平面EM延伸，并且包含第一滚道中心线A的中心弯曲部分A1的中心MA1，其中，从偏移平面EA开始，第一滚道中心线A的中心弯曲部分A1在大于16°的滚道角γA1上朝附接端部延伸。作为优选，滚道角γA1小于18°。
[0032] 根据有利的又一个实施例，提出了在中心第一部分A1与后第二部分A2之间的第一滚道中心线A上，限定过渡点P12，其中，从过渡点P12开始，第二部分A2的圆拱在大于20°的角γA2上朝附接端部延伸。作为优选，角γA2小于27°。
[0033] 根据又一个优选实施例，提出了在邻接后弯曲部分A2的区域中的第一滚道中心线A包括后笔直部分A3，其朝附接端部切向地邻接后弯曲部分A2。所述笔直部分A3形成外接头部分的第一滚道中心线A的偏转部(在附接端部处)。
[0034] 朝孔口端部，外接头部分的第一滚道中心线A包括朝孔口端部邻接中心部分的前部部分。根据第一可能性，第一滚道中心线A的前部部分可提供为中心部分的延续部，即，具有相同半径RA1。根据第二可能性，前部部分可在第一基准半径外侧沿径向延伸。前部部分可以以圆拱形式提供，该圆拱的弯曲方向与中心部分的圆拱相反，或为沿切向邻接中心部分A1的切线形式。
[0035] 根据优选实施例，球保持圈包括具有围绕第一表面中心的内半径的内球形表面，以及具有围绕第二表面中心的外半径的外球形表面，其中，第一表面中心和第二表面中心布置在离彼此的轴向距离处。该实施例确保了在附接端部处的球滚道处的球包裹增大。更具体而言，这关于与在第一基准半径RRA内侧在附接端部处延伸的第一滚道中心线A协作是有利的，因为在该区域中的保持圈偏移克服滚道深度作用，该滚道深度由于减小的半径而减小。因此，总体上，在第一球滚道中实现了良好的保持圈控制状态，该第一球滚道开向附接端部，而不必接受关于接头的强度和使用寿命的任何损失。
[0036] 在外接头部分中，第一控制角δA/2形成在中心接头平面EM中的第一对滚道的第一滚道中心线A处的切线TMA与外接头部分的纵轴线之间，其中，第二控制角δB/2形成在中心接头平面中的第二对滚道的第二滚道中心线B处的切线TMB与外接头部分的纵轴线之间，其中，根据优选实施例，提出了第一滚道中心线A的第一控制角γA/2大于第二滚道中心线B的第二控制角δB/2。更具体而言，朝孔口端部加宽的第一滚道中心线A的控制角δA/2大于9°，并且更具体是小于13°。朝附接端部加宽的滚道中心线B的控制角δB/2优选为小于8°，并且更具体是大于6°。
[0037] 根据优选实施例，对于外接头部分的滚道中心线B，第二基准半径RRB限定在半径中心MRB与第二滚道中心线B和中心接头平面EM的中心平面交点PEB之间，其中，第二基准半径RRB的半径中心MRB等于中心平面交点PEB处的第二滚道中心线B的半径中心MR2，其中，外接头部分的第二滚道中心线B的至少一部分在由所述第二基准半径RRB限定的第二基准拱CRB内侧朝附接端部沿径向延伸。因此，围绕内接头部分中的球的球滚道的包角和围绕外接头部分中的球的球滚道的包角彼此对准，并且从而加强。
[0038] 开向附接端部的相应第二球滚道，第二滚道中心线B的设计可为变化的。作为优选，在中心接头平面EM的区域中，外接头部分的第二滚道中心线B包括中心弯曲部分B2，其以具有围绕中心MB2的半径RB2的圆拱形式提供。第二滚道中心线B的中心部分B2的中心MB2更具体地包括关于外接头部分的纵轴线远离第二滚道中心线B的径向偏移。此外，第二滚道中心线B的中心部分B2的中心MB2包括关于中心接头平面EM朝附接端部的轴向偏移，其中，第二滚道中心线B的中心部分B2的中心MB2的轴向偏移对应于第一滚道中心线A的中心部分A1的中心MA1的轴向偏移。第二滚道中心线B的中心部分B2的中心MB2的径向偏移大于第一滚道中心线A的中心部分A1的中心MA1的径向偏移。
[0039] 根据优选实施例，提出了外接头部分中的第二滚道中心线B包括后弯曲部分B3，其朝附接端部邻接中心弯曲部分B2，其中，外接头部分的第二滚道中心线B的后弯曲部分B3在第二基准拱CRB内侧沿径向延伸。第二中心部分B的所述后弯曲部分B3优选为以具有围绕中心MB3的半径RB3的圆拱形式提供，其中，后弯曲部分B3的半径RB3小于中心部分B2的半径RB2，并且小于第二基准半径RRB。
[0040] 第二滚道中心线B的后弯曲部分B3的中心MB3优选为包括关于外接头部分的纵轴线朝第二滚道中心线B的径向偏移。此外，关于中心接头平面EM的后弯曲部分B3包括朝附接端部的轴向偏移。
[0041] 根据优选实施例，外接头部分的第二滚道中心线B包括偏转部形式的后笔直部分B4，其朝附接端部邻接后弯曲部分B3。
[0042] 朝孔口端部，外接头部分的第二滚道中心线B包括前部部分B1，前部部分B1朝孔口端部连续地邻接中心部分B2。所述前部部分B1优选为在由第二基准半径RRB限定的第二基准拱CRB外侧沿径向延伸。前部部分B1可为笔直的或弯曲的，更具体而言，其弯曲方向可与中心弯曲部分B2的弯曲方向相反。
[0043] 替代具有两个半径和在端部处的两条切线的第二滚道中心线B的所述实施例，第二滚道中心线B还可由高次曲线形成，例如，由椭圆、螺旋或双曲线形成。
[0044] 如上文已经提到的，描述用于外接头部分的所述实施例相应地应用于内接头部分的第一滚道中心线和第二滚道中心线，以使为了避免关于内接头部分的球滚道的设计的重复，可对外接头部分进行参照。在接头处于对准位置时，外接头部分的第一滚道中心线和第二滚道中心线关于中心接头平面镜面对称。
[0045] 根据优选实施例，提供了刚好三个第一对滚道和三个第二对滚道，其中，第一对滚道和第二对滚道布置成以便围绕圆周交错。对于以该方式限定的具有六对滚道和转矩传递球的相对滚道接头，朝孔口端部加宽的第一中心线A的发明的实施例是特别有利的，因为不管较少数量的球和作用在球保持圈上的相关较少数量的力，实现特别可靠的保持圈控制状态，这导致改进的NVH行为。然而，不用说的是，还可以提供四个或更多个第一对滚道和四个或更多个第二对滚道，其中，第一对滚道和第二对滚道布置成以便围绕圆周交错。
附图说明
[0046] 下文将参照附图来阐释本发明的优选实施例，其中：
[0047] 图1为根据第一实施例的本发明的接头
[0048] a)以轴向视图
[0049] b)以沿截面线I-I的纵截面
[0050] c)以沿截面线II-II的纵截面
[0051] d)图1c)的细节X。
[0052] 图2示出了根据图1的相对滚道接头的外接头部分
[0053] a)以轴向视图
[0054] b)以沿截面线III-III的纵截面
[0055] c)以沿截面线IV-IV的纵截面
[0056] 图3示出了根据图1的相对滚道接头的内接头部分
[0057] a)以轴向视图
[0058] b)以沿截面线V-V的纵截面
[0059] c)以沿截面线VI-VI的纵截面
[0060] 图4示出了根据图1的相对滚道接头的球保持圈
[0061] a)以轴向视图
[0062] b)以穿过两个相对的保持圈窗口的纵截面，
[0064] 图5
[0065] a)以纵截面示出了根据图1的相对滚道接头的外接头部分，以及
[0066] b)以纵截面示出了根据图1的相对滚道接头的内接头部分，
[0067] 在各种情况下，具有分别关于第一球滚道和第二球滚道及其滚道中心线的路线的细节。
[0068] 图6以纵截面示出了根据图1的相对滚道接头的外接头部分
[0069] a)更具体地具有关于相对于基准半径RRA的滚道中心线A的路线的另外的细节；
[0070] b)更具体地具有关于开向孔口端部的第一球滚道的路线，且分别关于相对于某一接头铰接角β下的相应切线角α的滚道中心线A的另外的细节。
[0071] 图7图解示出了根据图1的发明的相对滚道接头的随铰接角β变化的第一中心线A的相应第一对滚道的切线角α的曲线。
[0072] 图8图解示出了根据图1的发明的相对滚道角的不同切线角α的保持圈滚动指数(CTI)的曲线。
[0073] 图9为根据本发明的在第二实施例中的相对滚道接头。
[0074] 部件列表
[0075] 11 相对滚道接头
[0076] 12 外接头部分
[0077] 13 内接头部分
[0078] 14 球
[0079] 15 球保持圈
[0080] 16 外球形面
[0081] 17 内球形面
[0082] 18 窗口
[0083] 19 附接端部
[0084] 20 孔口端部
[0085] 21 孔口
[0086] 22 外球滚道
[0087] 23 内球滚道
[0088] A 第一中心线(外接头部分)
[0089] A' 第一中心线(内接头部分)
[0090] A1,A2,A3 部分
[0091] CRA 基准拱
[0092] RA1,RA2 半径
[0093] RRA 基准半径(第一中心线)
[0094] MA1,MA2 中心
[0095] MRA 基准半径RRA的中心
[0096] M 接头中心
[0097] EM 中心接头平面
[0098] B 第二中心线(外接头部分)
[0099] B' 第二中心线(内接头部分)
[0100] B1,B2,B3,B4 部分
[0101] RB2,RB3 半径
[0102] MB2,MB3 中心
[0103] RRB 基准半径(第二中心线)
[0104] P 滚道点
[0105] T 切线
[0106] EA 第一偏移平面
[0107] EB 第二偏移平面
[0108] α 切线角
[0109] β 接头铰接角
[0110] γ 滚道部分角
[0111] δ 口开口角。
具体实施方式
[0112] 图1至图4将在下文中共同描述。它们示出了以相对滚道接头11形式提供的发明的恒速万向接头。相对的滚道接头11包括外接头部分12、内接头部分13、六个转矩传递球14，以及球保持圈15。球保持圈15包括在外接头部分中被引导的球外面16，以及在内接头部分上被引导的球形内保持圈面17。在球保持圈15的球形外面16与外接头部分12的球形内面之间提供了少量游隙。这同样适用于球保持圈15的球形内面17与内接头部分13的球形外面之间的一对表面。更具体而言，可在图1c)中看到的是，第一表面中心M16和第二表面中心M17均包括沿相反方向的关于中心接头平面EM的轴向距离(偏移)。球14保持在中心接头平面EM中的球保持圈15中的沿周向分布的保持圈窗口18中。在外接头部分12处，示出了纵轴线L12，并且在内接头部分13处示出了纵轴线L13。纵轴线L12,L13与中心接头平面EM的交点形成接头中心M。
[0113] 外接头部分12包括基部19，基部19例如可变为附接轴颈，以及孔口20。内接头部分13包括孔口21，可以以旋转固定方式将
驱动轴24的轴颈插入到孔口21中用于传递转矩。此外，基部的位置指出了"朝附接端部"的轴向方向，孔口20端部的位置指出了"朝孔口端部"的轴向方向。所述用语还参照了内接头部分使用，其中，并未考虑轴与内接头部分13的实际附接。理解的是，替代基部，外接头部分还可设计成以便开向附接端部，更具体是以盘接头的形式。
[0114] 围绕圆周，具有转矩传递第一球14A的第一对滚道22A,23A以及具有转矩传递球第二球14B的第二对滚道22B,23B交错。第一对滚道22A,23A的形状可在图1b)中的截面视图的上半部中看到，而第二对滚道22B,23B的形状在图1b)的下半部中看到。第一球14A与外接头部分中的第一外球滚道22A
接触，并且与内接头部分中的第一内球滚道23A接触，其中，第一球14A的中心在沿外第一球滚道22A和内第一球滚道23A移动的同时，均限定第一滚道中心线A,A'，而第二球14B的中心在沿外第二球滚道22B和内第二球滚道23B移动的同时，均限定第二滚道中心线B,B'。下文将给出关于所述滚道中心线A,A',B,B'的设计的另外的细节。
[0115] 在如所示的接头的对准位置，即，当外接头部分和内接头部分同轴对准时，在球14A处的切线T22A,T23A在与第一滚道22A,23A的接触点方面形成开口角δA，该开口角δA开向孔口端部。第二球14B在外接头部分12中的外球滚道22B中被引导，并且在内接头部分13中的内球滚道23B中被引导。球14B示为具有在球滚道的滚道基部中的接触，该接触不一定必须存在。在如所示的对准位置，在第二球14B处的切线T22B,T23B在与第二滚道22B,23B的接触点方面形成第二开口角δB，第二开口角δB开向附接端部。为了描述第一球滚道22A,
23A，此外参照中心线A和A'，其分别由在接头的角移动期间的球中心的总和限定，其中，球中心线A限定朝孔口端部加宽的外接头部分12中的第一球滚道22A中的球14A的球中心的线，并且其中，A'限定内接头部分13中的相关第一球滚道23A的球中心线。此外，球中心线B限定开向附接的端部的外接头部分12中的第二球滚道22B中的球14B的球中心的线，并且其中，B'限定内接头部分13中的相关联的第二球滚道23B的球中心线。由于球中心线A,A';B,B'由相应的成对球滚道限定，故它们还可称为滚道中心线或简单地称为中心线。
[0116] 分别在图1a)、图2a)和图3)中可以看到具有其中心线A,B的各对滚道定位在穿过接头的径向平面中，并且各个球14由球保持圈15中的保持圈窗口18收纳。此外，可看到的是，外接头部分12和内接头部分13的第一球滚道22A,23A分别定位成与第二球滚道22B,23B直径相对。
[0117] 更具体而言，图4c示出了所形成的保持圈的偏移，其中，用于产生内球形面17的半径中心M17和用于产生外球形面16的半径中心M16包括关于彼此的轴向距离(偏移)。两个半径中心M16,M17布置成以便沿相反方向远离中心接头平面EM间隔。由于保持圈偏移，故增大了第一对滚道22A,23A和第二对滚道22B,23B的后部部分中的球的球包裹。
[0118] 在下文，将给出朝孔口端部加宽的第一对滚道22A,23A(及其滚道中心线A,A')的设计的更具体的发明的相对滚道接头的更多细节。结合发明的相对滚道接头和球滚道的设计，以下限定施加：
[0119] 切线角α限定包围在任何滚道点P的相应外接头部分和内接头部分13的滚道中心线A,A'处的切线T与相应的外接头部分和内接头部分的纵轴线L之间的角。
[0120] 接头铰接角β限定包围在外接头部分的纵轴线L12与内接头部分13的纵轴线L13之间的角。在对准接头中，接头铰接角β总计为零。
[0121] 滚道铰接角β/2限定由穿过接头中心M和球中心的径向线与中心接头平面EM一起包围的角。在接头的每个角位置，滚道铰接角β/2总是总计为接头铰接角β的一半。
[0122] 圆拱形滚道部分的滚道部分角γ限定角，利用一致的半径R，所述圆拱形滚道部分通过该角围绕所述半径R的半径中心M延伸。
[0123] 口开口角δ限定角，在对准接头中，该角包围在与相应的第一球滚道和第二球滚道的接触点方面的球处的切线T之间。
[0124] 控制角δ/2限定角，在对准接头中，该角由在相应的球滚道中心线处设在球中心中的切线和相关联的内接头部分的相应外接头部分的相关联的纵轴线L包围。控制角δ/2等于口开口角δ的一半。
[0125] 中心平面EM由对准接头中的转矩传递球14的球中心限定。
[0126] 偏移平面EA由平面限定，该平面平行于中心接头平面EM延伸，并且包含开向孔口端部的第一球滚道中心线A的中心部分A1的半径中心MA1。
[0127] 偏移平面EB由平面限定，该平面平行于中心接头平面EM延伸，并且包含通向附接端部的第二球滚道中心线B的中心部分B2的半径中心MB2。
[0128] 外接头部分12的第一球滚道中心线A的基准半径RRA限定在外接头部分12的纵轴线L12上的半径中心MRA与第一滚道中心线A和中心接头平面EM的中心平面交点之间，其中，半径中心MRA定位在纵轴线L12和线的交点中，该线延伸穿过所述中心平面交点PEA，并且垂直于中心平面交点PEA中的第一滚道中心线A上的切线。
[0129] 第一滚道中心线A的第一基准半径RRA限定第一基准拱CRA。
[0130] 外接头部分12的第二球滚道中心线B的基准半径RRB限定在半径中心MRB与第二滚道中心线B和中心接头平面EM的中心平面交点PEB之间，其中，第二基准半径RRB的半径中心MRB等于滚道中心线B在所述中心平面交点PEB中具有的半径的半径中心。
[0131] 第二滚道中心线B的第二基准半径RRB限定第二基准拱CRB。
[0132] 在下文中，接下来将是图5a)和图5b)的描述。
[0133] 图5a)示出了具有其滚道中心线A和其滚道中心线B的外接头部分12。朝孔口端部加宽的外接头部分12的球滚道22A的滚道中心线A包括按给定顺序朝附接端部从孔口端部开始的第一弯曲部分A1，其从外接头部分的孔口端部延伸远到并超过中心接头平面EM；连续地邻接第一部分1的第二弯曲部分A2；以及切向地邻接第二部分A2的第三部分A3。第三部分A3为笔直的，并且形成第一球滚道A的端部部分。根据本发明，提出了在从中心接头平面EM朝附接端部的方向上，至少借助于局部部分，第一滚道中心线A在第一基准半径RRA内侧沿径向延伸，这将在下文中更详细地阐释。在基准半径RRA内侧延伸的所述局部部分至少包括滚道中心线A的第二弯曲部分A2和第三笔直部分A3。在该情况下，第一部分A1等同于基准半径RRA；然而，还可构想出的是，第一部分A1在所述基准半径RRA的外侧至少部分地沿径向延伸。
[0134] 独立的部分A1,A2和A3以其不同的曲率和半径为特征。第一滚道中心线A的第一弯曲部分A1包括具有沿围绕第一中心MA1的长度的一致第一半径RA1的圆拱。第一中心MA1关于中心接头平面EM沿轴向偏移，并且因此限定偏移平面EA。中心弯曲部分A1朝附接端部延伸远到并超过中心接头平面EM，至少在至少4°的围绕接头中心M的角范围周围，更具体是大约5°。从第一偏移平面EA开始，第一中心弯曲部分A1朝附接端部以围绕第一中心MA1优选大于16°且小于18°的滚道部分角γA1延伸。可看到的是，第一中心MA1定位在外接头部分12的纵轴线L12上。在该程度上，第一半径RA1对应于第一基准半径RRA。然而，还可构想出的是，第一半径小于或大于基准半径RRA，其可通过半径中心的径向偏移来实现。
[0135] 连续地邻接第一部分A1的第二部分A2由具有沿围绕第二中心MA2的长度的一致第二半径RA2的圆拱形成。第二部分A2的第二中心MA2关于外接头部分的纵轴线L12，包括朝第一球滚道中心线A的径向偏移，并且关于中心接头平面EM，包括朝孔口端部的轴向偏移。因此，后弯曲部分A2的第二半径RA2小于中心部分A1的半径RA1。第二半径R2优选为总计第一半径R1的0.5倍至0.75倍。在附接端部处的中心第一部分A1与第二部分A2之间，限定了过渡点PA12，其中，从过渡点PA12开始，在附接端部处的第二部分A2的圆拱以优选大约25°且小于27°的第二滚道部分角γA2朝附接端部延伸。
[0136] 弯曲第二部分A2由笔直第三部分A3切向地邻接，其中，过渡点PA23限定在所述滚道部分A2,A3之间。笔直第三部分A3形成朝附接端部的第一球滚道中心线A的滚道偏转部。
[0137] 在下文中，接下来将是开向附接端部的外接头部分12的第二球滚道中心线B的设计的描述。
[0138] 朝附接端部19从外接头部分12的孔口端部开始，滚道中心线B包括第一笔直部分B1、具有围绕中心MB2的半径RB2的弯曲第二部分B2，具有较小第三半径RB3的邻接的弯曲第三部分B3，以及在附接端部处的笔直端部部分B4。可看到的是，中心弯曲部分B2以圆拱形式提供，具有半径中心MB2，关于外接头部分12的纵轴线L12，包括远离第二滚道中心线B的径向偏移。第二滚道中心线B的第二中心部分B2的中心MB2关于中心接头平面EM朝附接端部19包括轴向偏移。第二滚道中心线B的中心部分B2的中心MB2的轴向偏移对应于第一滚道中心线A的中心部分A1的中心MA1的轴向偏移。偏移平面EB由平面限定，该平面平行于中心平面EM延伸，并且包含第二滚道中心线B的中心弯曲部分B2的中心MB2。
[0139] 朝附接端部连续地邻接第二部分B2的后弯曲第三部分B3也以圆拱形式提供。然而，所述第三部分的半径RB3远小于第二部分B2的半径RB2。此外，关于外接头部分12的纵轴线R12，半径中心MB3包括朝第二滚道中心线B的径向偏移。该实施例确保了弯曲的第三部分B3在从中心接头平面EM朝附接端部的路线中从径向外侧横跨由第二基准半径RRB限定的第二基准拱CRB，并且至少以其后部部分相应地至少对于大部分而言在所述基准拱CRB内侧沿径向延伸。另外，沿切向邻接弯曲的第三部分的笔直端部部分B4优选为在所述基准拱CRB的内侧沿径向延伸。与其相反，中心部分B2沿径向定位在由第二基准半径RRB限定的基准拱CRB外侧。
[0140] 在第一部分B1与第二部分B2之间，形成了过渡点PB12，其中，第二部分B2的曲率沿切向变至第一部分B1。此外，在第二部分B2与后第三部分B3之间，形成了过渡点PB23，其中，第二半径RB2的曲率连续地变至第三半径RAB3的曲率。第二部分以在12°至13°的范围内的滚道部分角γB2延伸。第三部分B3以围绕半径中心MB3的大约33°至34°的滚道部分角γB3延伸。第三部分B3与第四部分B4之间的过渡点给有附图标记PB34。
[0141] 图5b)以穿过球滚道23A,23B的纵截面示出了发明的相对滚道接头11的内接头部分13。朝孔口端部加宽的第一球滚道23A限定第一滚道中心线A'，而朝附接端部加宽的第二球滚道B'限定内接头部分的第二滚道中心线B'。
[0142] 内接头部分13的第一球滚道中心线A'与外接头部分12的第一球滚道中心线A互补，这意味着内接头部分13的球滚道中心线A'关于外接头部分12的球滚道中心线A相对于中心接头平面EM为镜面对称的。因此，内接头部分13的第二球滚道中心线B'与外接头部分12的第二球滚道中心线B互补，这意味着内接头部分13的第二滚道中心线B'关于外接头部分12的球滚道中心线B相对于中心接头平面EM为镜面对称的。
[0143] 因此，为了避免关于由内接头部分13的第一球滚道中心线A'和第二球滚道中心线B'采取的路线的任何重复，参照上文和下文结合外接头部分12的描述作出的阐释。
[0144] 图6a)和图6)示出了关于朝孔口端部加宽的外接头部分12的第一球滚道22A的滚道形状的另外的细节。图6a)示出了在中心接头平面EM中的第一滚道中心线A处的第一基准半径RRA，其半径中心MRA定位在外接头部分的纵轴线L12上。半径中心MRA由中心接头平面EM中的第一滚道中心线A处的切线TMA上的垂线与纵轴线L12的交点限定。中心平面交点PEA限定在滚道中心线A与接头中心平面EM之间，所述切线TMA延伸穿过所述接头中心平面交点PEA。此外，可看到的是，从第一部分A1与第二部分A2之间的过渡点PA12朝附接端部的第一滚道中心线A在第一部分A1与第二部分A2之间朝附接端部，在由所述第一基准半径RRA限定的第一基准拱CRA内侧沿径向延伸。因此，后部部分中的外接头部分的第一球滚道22A的滚道基部沿径向向内离开对应的基准拱CR22A，其平行于滚道中心线A的基准拱CRA延伸。因此，在所述后部部分A2,A3中，实现了分别在滚道中心线A处和滚道基部处提供的切线的相对大的切线角α。更具体而言，根据本发明的切线角α比如果具有一致半径的球滚道从中心滚道平面朝附接端部继续的情况更大。增大的切线角α导致增大的力从所述第一球滚道22A,23A中的球14A引入球保持圈15中，因此这可更有效地控制在角平分平面上，同时生成了较少不合乎需要的噪音。
[0145] 此外，外接头部分示为包括在中心接头平面EM中的第一滚道中心线A处的切线TMA。在所述切线TMA与纵轴线L12之间，以及在切线TMA上的垂线与外接头部分12的偏移平面EA之间，形成了第一控制角δA/2。在中心接头平面EM中，第二滚道中心线B示为包括第二切线TMB，其与外接头部分12的纵轴线L12一起包围第二控制角δB/2。第一滚道中心线A的第一控制角δA/2大于第二滚道中心线B的第二控制角δB/2。更具体而言，提出了朝孔口端部加宽的第一滚道中心线A的控制角δA/2大于9°，并且更具体是小于13°。朝附接端部加宽的滚道中心线B的控制角δB/2优选为小于8°，并且更具体是大于6°。
[0146] 如具体从图6b)清楚的，外接头部分12的第一滚道中心线A的后第二部分A2设计成使得包围在滚道点P1中的第一滚道中心线A处的切线T1与外接头部分的纵轴线L12之间的第一切线角α1总计为28°至38°之间的值，更具体是33°。当内接头部分13关于外接头部分12以30°铰接时，滚道点P1由第一滚道中心线A中的球中心的位置限定，或者换言之，滚道点P1由第一滚道中心线A与穿过接头中心M的直线的交点限定，该直线与中心接头平面EM包围15°的角。
[0147] 此外，可看到的是，包围在滚道点P2中的第一滚道中心线A处的第二切线T2与外接头部分12的纵轴线L12之间的第二切线角α2总计为36°至46°之间的值，更具体为大约40°。当内接头部13分关于外部分12以40°铰接时，第二滚道点P2由第一滚道中心线A中的球中心的位置限定。或者，换言之，第二滚道点P2由第一滚道中心线A和穿过接头中心M的直线的交点限定，该直线与中心接头平面EM一起包围20°的角。
[0148] 在后弯曲部分A2中和因此也在后笔直部分A3中的大切线角α实现了将力从所述第一球滚道22A,23A中的球14A改进地引入球保持圈15中，因此这可更容易控制在角平分平面上，其中，生成了较少不合乎需要的噪音。
[0149] 理解的是，在后部部分A2,A3中的大切线角α还可通过除所示的滚道形状之外的器件实现。例如，第二后部部分A2可具有偏离圆拱的形状，诸如，椭圆形、螺旋状或双曲线形。还可构想出的是，第三部分A3包括偏离直线的形状，即，弯曲。但在任何情况下，即使第一球滚道中心线A具有除用于部分A1,A2,A3描述的形状外的形状，后部部分也将在第一基准半径RRA内侧沿径向延伸，并且因此，将与纵轴线包围比在球滚道具有沿其长度的一致半径的情况更大的切线角。
[0150] 图7图解示出了与从现有技术水平得知的接头相比的、根据图1的发明的相对滚道接头11的随铰接角β变化的第一滚道对22A,23A的切线角α采取的路线。图7示出了用于三个接头的、随从0°至大约45°的铰接角β变化的角α采取的路线。上虚线(SX6)代表根据图1的发明的接头11的随铰接角β变化的切线角α采取的路线。另一方面，实线(AC)包含所谓的AC接头的随铰接角变化的切线角α。为最平坦线的点划线(SX8)示出了具有类型SX8的八个球的相对滚道接头的随铰接角β变化的切线角α的比率。
[0151] 用于比较目的的AC接头包括球滚道，该球滚道具有关于彼此的一致设计。沿整个长度，球滚道包括围绕半径中心的连续一致的半径，其分别定位在内接头部分和外接头部分的纵轴线上。
[0152] 也用于比较目的的SX8接头为WO 2008/043384 A1的图5中所示的相对滚道接头。在所述相对滚道接头的后部部分中，朝孔口端部加宽的外接头部分的球滚道包括关于中心部分的半径增大的半径。
[0153] 在图7中，对于铰接角30°和40°，在与随铰接角β变化的切线角α的延伸部的交点中，形成了具体的交点，其给出了30°和40°的所述具体铰接角的切线角α。
[0154] 可看到的是，从大约10°的铰接角向前，由发明的相对滚道接头11的切线角α采取的路线分别比现有技术的AC接头和SX8接头的相应的切线角更陡。在30°的铰接角处，获得了发明的接头的大约33°的具体切线角α。在另一方面，AC接头的切线角总计为仅23°，并且SX8接头的切线角α总计大约19°。
[0155] 在40°的铰接角下，发明的SX6接头的切线角α总计为大约40°，而现有技术的AC接头的大约28°的和SX8接头的大约22°的相应切线角α明显较小。
[0156] 随铰接角变化的切线角α的增大通过第一对滚道22A,23A和在基准半径RRA,RRA'内侧延伸的第一球滚道中心线A,A'的发明的设计实现。
[0157] 总体上，图7的图解示出了从10°向前的铰接角的切线角α明显比现有技术的AC接头和SX8接头的情况下的更大。该措施确保了球保持圈15的改进的保持圈控制，这将结合图8来更详细阐释。
[0158] 图8图解示出了随限定的铰接角β下的切线角α变化的保持圈滚动指数(CTI)的曲线。图解示出了较大的切线角α的CTI明显减小。更具体而言，在30°的铰接角和大约26°的切线角下，发明的相对滚道接头的保持圈滚动指数CTI低于0.1。在28°至34°的较大切线角的情况下，保持圈滚动指数(CTI)低于0.05。保持圈滚动指数(CTI)与30°的铰接角β下的切线角α之间的关系由虚线示出。
[0159] 40°的铰接角的相应关系由点划线示出。可看到的是，在33°的切线角α下，已经实现了小于0.1的保持圈滚动指数。在更大的切线角α下，即，在朝纵轴线L12,L13的第一对滚道22A,23A的较大曲率下，甚至实现小于0.07的较小保持圈滚动指数(CTI)。
[0160] 特别有利的是，如果滚道中心线A,A'以如下方式设计，使得30°的接头铰接角β下的第一滚道中心线A,A'的切线角α在28°至38°之间的范围内，并且40°的接头铰接角β下的切线角α在36°至46°之间的范围内。通过内插法实现中间铰接角的有利的值。更具体而言，给定的范围应用于具有6个球的相对滚道接头，因为由于控制保持圈的较少数量的球，故改进的力引入是有利的。在具有八个球的相对滚道接头中，给定铰接角β下的切线角α的所述范围可略小，例如，减小2°。
[0161] 根据图8的模拟和图解证明了滚道中心线A,A'的后部范围中的切线角α决定性地影响大铰接角α下的保持圈控制，即，切线角α越大，保持圈力矩的平衡越好。反之亦然，CTI指数越大，保持圈平衡越差。CTI指数应当小于0.1，以便确保甚至在较低
温度下，相对滚道接头的特征为可靠的保持圈控制和低噪音水平，更具体在大铰接角下。
[0162] 图9以轴向视图示出了根据另一个实施例的发明的相对滚道接头。该接头大致对应于根据图1至图6的相对滚道接头，以使相对于共同特征，可参照以上描述，其中，相同的部分给有相同的附图标记。唯一差异在于球滚道的相应转矩传递球的数量，其在本实施例中总计为八个。开向孔口侧并限定第一滚道中心线A的第一对滚道22A,23A和开向附接侧并限定第二滚道中心线B的第二对滚道22B,23B布置成以便在圆周之上交错。由于八个球的总数量，故结果在于在各种情况下，两个第一对滚道22A,23A和相应的两个第二对滚道22B,23B沿直径关于彼此相对地布置。本实施例的相应的第一球滚道22A,23A和滚道中心线A的设计与图1至图6中所示的实施例的相应第一球滚道22A,23A和第一滚道中心线A对应。这同样适用于第二滚道中心线B的相应的第二球滚道22B,23B。另外，结合根据图1至图6的实施例提到的其它特征，和因此结合图7和图8描述的相应优点也应用于具有八个球的本相对滚道接头，以使在该方面可对以上描述进行参照。
[0163] 如果观察独立参数之间的以下关系，独立参数的相应的以下比率，则具有根据图1至图6的六个球或具有根据图9的八个球的发明的相对滚道接头特别优化用于小于47°的铰接角：
[0164] 0.26 < DZ / DO < 0.34
[0165] 0.27 < PCDS / DO < 0.33
[0166] 1 .31 < PCDS / DB < 1 .51
[0167] 2.7 < PCD / DB < 3.8
[0168] 2.2 < PCD / PCDS < 2.5
[0169] 2.2 < PCD / DZ < 2.7
[0170] 0.2 < OFC / OFA < 0.5
[0171] 1 .2 < HB / HA < 3.5
[0172] 1 .3 < PCDS / LF < 1 .8
[0173] 0.01 < ORC < 0.2
[0174] 0.01 < IRC < 0.2
[0175] W > 2.5 mm
[0176] - 0.02 mm < SKR < + 0.05 mm
[0177] - 0.04 mm < SKF < + 0.04 mm
[0178] 在所述关系中，使用的参数具有以下意义：
[0179] DZ：当铰接接头时可接触外接头部分的区域中的轴颈的外径，
[0180] DO：外接头部分的外径
[0183] DB：球直径
[0184] OFA：开向孔口端部的滚道A的球滚道偏移
[0185] OFC：保持圈偏移
[0186] ORC：外接头部分与球保持圈之间的
径向游隙[0187] IRC：内接头部分与球保持圈之间的径向游隙
[0188] HA：第一球滚道(外接头部分)的底切
[0189] HB：第二球滚道(外接头部分)的底切
[0190] LF：功能长度，即，在接头以47°的角铰接时由内接头部分中的球
覆盖的轴向距离，[0191] W：最深的滚道基部与外接头部分的外面之间的径向厚度
[0192] SKR：球滚道中的径向球游隙
[0193] SKF：保持圈窗口中的球游隙
[0194] 对于接头的最大铰接，可提供球从球保持圈的保持圈窗口移出。在该情况下，从相应的保持圈窗口的高达0.5mm的球的最大移出是可能的。围绕球的球滚道的最小包角优选为对于外接头部分而言大于40°，并且优选为对于内接头部分而言大于45°。
[0195] 相应的提到的值和比率特别适用于具有六个或八个转矩传递球的相对滚道接头，其具有47°的最大铰接角。然而，理解的是，根据本发明的相对滚道接头可设计有任何其它最大铰接角，其中，可考虑40°至52°之间的具体最大铰接角。相对于40°至52°的这些铰接角，将相应地
修改相应的以上提到的值和比率。
