固定式等速萬向聯(lián)軸器的制造方法
【專利摘要】在固定式等速萬向聯(lián)軸器(1)中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件(2)的滾道槽(7)由位于里側(cè)的第一滾道槽部(7a)和位于開口側(cè)的第二滾道槽部(7b)構(gòu)成，第一滾道槽部(7a)具有曲率中心相對于聯(lián)軸器中心(O)在軸向上沒有偏移的圓弧狀的滾珠軌道中心線(Xa)，至少包含滾珠軌道中心線(Xa)和聯(lián)軸器中心(O)的平面(M)相對于聯(lián)軸器的軸線(N-N)傾斜，并且在周向上相鄰的第一滾道槽部(7a)的傾斜方向形成為彼此相反方向，為了增加最大工作角時的有效滾道長度，第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)具有直線狀部分，第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)的端部(A)在軸向上位于比聯(lián)軸器中心(O)靠開口側(cè)，第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)與該端部(A)連接，以包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心(O)的平面(P)作為基準，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件(3)的滾道槽(9)的滾珠軌道中心線(Y)相對于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件(2)的成對的滾道槽(7)的滾珠軌道中心線(X)形成為鏡像對稱。
【專利說明】固定式等速萬向聯(lián)軸器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固定式等速萬向聯(lián)軸器，詳細而言，涉及在機動車、各種工業(yè)機械的動力傳遞系統(tǒng)中使用的、在驅(qū)動側(cè)與從動側(cè)的兩軸之間僅允許角度位移的固定式等速萬向聯(lián)軸器。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在機動車的前部用驅(qū)動軸上，通常在內(nèi)側(cè)(差速器側(cè))裝入雖然最大工作角比較小但具有工作角的同時能進行軸向位移的滑動式等速萬向聯(lián)軸器，在外側(cè)(車輪側(cè))裝入由于操縱車輪因此具有較大的工作角但在軸向上沒有位移的固定式等速萬向聯(lián)軸器。
[0003]作為在外側(cè)使用的固定式等速萬向聯(lián)軸器的一例，圖14表示球籠型等速萬向聯(lián)軸器101。圖14(a)是工作角為0°的狀態(tài)下的縱剖視圖，圖14(b)是表示具有最大工作角的狀態(tài)的概要圖。如圖14(a)所示，該等速萬向聯(lián)軸器101的主要結(jié)構(gòu)為外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102、內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103、滾珠104及保持器105。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的球狀內(nèi)周面106沿周向等間隔地沿著軸向形成有八條滾道槽107。在內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的球狀外周面108沿周向等間隔地沿著軸向形成有與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的滾道槽107對置的滾道槽109。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的滾道槽107與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的滾道槽109之間架設(shè)傳遞轉(zhuǎn)矩的八個滾珠104。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的球狀內(nèi)周面106與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的球狀外周面108之間配置有對滾珠104進行保持的保持器105。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的外周和與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103連結(jié)的軸的外周用防護罩覆蓋，在聯(lián)軸器內(nèi)部作為潤滑劑封入有潤滑脂(省略圖示)。
[0004]如圖14(a)所示，與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的球狀內(nèi)周面106嵌合的保持器105的球狀外周面112及與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的球狀外周面108嵌合的保持器105的球狀內(nèi)周面113的曲率中心均形成于聯(lián)軸器中心O。相對于此，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的滾道槽107的滾珠軌道中心線χ的曲率中心Oo和內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的滾道槽109的滾珠軌道中心線I的曲率中心Oi相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上等距離偏移。由此，在聯(lián)軸器具有工作角的情況下，總是在將外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的兩軸線所成的角度二等分的平面上引導(dǎo)滾珠104，在兩軸之間等速地傳遞轉(zhuǎn)矩。
[0005]如圖14(b)所示，作為固定式等速萬向聯(lián)軸器101的主要功能的最大工作角0max依賴于設(shè)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的開口端的入口倒角110和軸111干涉的角度。為了確保允許傳遞轉(zhuǎn)矩，軸111的軸徑d按聯(lián)軸器尺寸決定。當入口倒角110增大時，供滾珠104抵接的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的滾道槽107的長度(以下稱作有效滾道長度)不足，滾珠104從滾道槽107脫落而無法傳遞轉(zhuǎn)矩。因此，在確保外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的有效滾道長度的同時，如何設(shè)定入口倒角110在確保工作角方面成為重要的因素。在球籠型等速萬向聯(lián)軸器101中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的滾道槽107的滾珠軌道中心線χ的曲率中心Oo向開口側(cè)偏移，因此,在最大工作角方面有利,最大工作角Θ max是47°左右。
[0006]另外，八個滾珠型的球籠型等速萬向聯(lián)軸器101與以往的六個滾珠的等速萬向聯(lián)軸器相比，通過減小滾道偏移量、增加滾珠個數(shù)且減小直徑，來實現(xiàn)輕量.緊湊且轉(zhuǎn)矩損失較少的高效率的等速萬向聯(lián)軸器。但是，在工作角為0°的狀態(tài)下，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的對置的滾道槽107、109之間形成的各楔角朝向外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的開口側(cè)開放，因此，由于從滾道槽107、109作用于滾珠的軸向的力，成為作用于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102與保持器105的球面接觸部106、112及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103與保持器105的球面接觸部108、113的負載朝向恒定方向產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，因此，進一步的高效率化、低發(fā)熱化受到限制。
[0007]以往，提出有目的在于比前述的八個滾珠型的球籠型等速萬向聯(lián)軸器101更高效率化、低發(fā)熱化、滾道槽交叉型的固定式等速萬向聯(lián)軸器(專利文獻I)。該等速萬向聯(lián)軸器示于圖15中。圖15(a)是工作角為0°的狀態(tài)下的縱剖視圖，圖15(b)是表示具有高工作角的狀態(tài)的概要圖。如圖15(a)所示，該等速萬向聯(lián)軸器121的主要結(jié)構(gòu)為外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122、內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123、滾珠124及保持器125。該等速萬向聯(lián)軸器121是滾道槽交叉型，雖省略圖示，但包含外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的八條滾道槽127的滾珠軌道中心線χ的平面相對于聯(lián)軸器的軸線n-n傾斜，并且在周向上相鄰的滾道槽127的傾斜方向形成為彼此相反方向。而且，以包含工作角為0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心O的平面P作為基準，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的滾道槽129的滾珠軌道中心線I與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的成對的滾道槽127的滾珠軌道中心線χ形成為鏡像對稱。
[0008]在圖15(a)所示的縱剖面中，形成于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的球狀內(nèi)周面126的滾道槽127沿軸向呈圓弧狀延伸，其曲率中心位于聯(lián)軸器中心O。在內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的球狀外周面128，與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的滾道槽127對置的滾道槽129沿軸向呈圓弧狀延伸，其曲率中心位于聯(lián)軸器中心O。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的滾道槽127與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的滾道槽129的交叉部夾設(shè)傳遞轉(zhuǎn)矩的八個滾珠124。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的球狀內(nèi)周面126與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的球狀外周面128之間配置有對滾珠124進行保持的保持器125。與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的球狀內(nèi)周面126嵌合的保持器125的球狀外周面132及與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的球狀外周面128嵌合的保持器125的球狀內(nèi)周面133的曲率中心均形成于聯(lián)軸器中心O。在該等速萬向聯(lián)軸器121中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的滾道槽127、129的滾珠軌道中心線x、y的曲率中心相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上沒有偏移，但傾斜的對置的滾道槽127、129交叉，通過在該交叉部夾設(shè)滾珠124，在聯(lián)軸器具有工作角的情況下，總是在將外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的兩軸線所成的角度二等分的平面上引導(dǎo)滾珠124，能在兩軸之間等速地傳遞轉(zhuǎn)矩。
[0009]在上述的滾道槽交叉型的固定式等速萬向聯(lián)軸器121中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的滾道槽127、129分別形成為在周向上相鄰的滾道槽的傾斜方向為彼此相反方向，因此，從滾珠124向保持器125的在周向上相鄰的球袋部125a作用有相反的方向的力。利用該相反的方向的力使保持器125在聯(lián)軸器中心O位置穩(wěn)定。因此，能抑制保持器125的球狀外周面132與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的球狀內(nèi)周面126的接觸力及保持器125的球狀內(nèi)周面133與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的球狀外周面128的接觸力，高負荷時、高速旋轉(zhuǎn)時聯(lián)軸器順暢地動作，能抑制轉(zhuǎn)矩損失、發(fā)熱，提高耐久性。
[0010]上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器121雖然作為低發(fā)熱聯(lián)軸器優(yōu)異，但如圖15(b)所示，當增大外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的入口倒角130時，由于滾道槽127的曲率中心與聯(lián)軸器中心O—致，因此，在結(jié)構(gòu)上，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的滾道槽127的有效滾道長度不足，在具有高工作角Θ時，存在滾珠124從滾道槽127脫落而無法謀求高工作角化這樣的問題。
[0011]在先技術(shù)文獻
[0012]專利文獻
[0013]專利文獻1:日本特開2009-250365號
【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的課題
[0015]鑒于前述的現(xiàn)有技術(shù)的問題，
【發(fā)明者】為了謀求專利文獻I的滾道槽交叉型的固定式等速萬向聯(lián)軸器的高角度化而研究了將從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的滾道槽形成為直線狀。該等速萬向聯(lián)軸器如圖12所示，圖12(a)表示縱剖面，圖12(b)表示圖12(a)的右側(cè)面。如圖12(a)所示，在該等速萬向聯(lián)軸器141中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件143的滾道槽147、149是交叉型，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142的滾道槽147由從聯(lián)軸器中心O到里側(cè)具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線xa的滾道槽147a和從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)具有直線狀的滾珠軌道中心線xb的滾道槽147b構(gòu)成。另一方面，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件143的滾道槽149由從聯(lián)軸器中心O到里側(cè)具有直線狀的滾珠軌道中心線yb的滾道槽149b和從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線ya的滾道槽149a構(gòu)成。
[0016]而且，如圖12(b)所示，滾道槽147、149分別形成為相對于聯(lián)軸器的軸線沿周向傾斜，并且在周向上相鄰的滾道槽147A、147B及149A、149B的傾斜方向為相反方向。而且，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件143的成對的滾道槽147A、149A及147B、149B的各交叉部配置有滾珠144。因此，在圖示那樣的工作角為0°的狀態(tài)下傳遞轉(zhuǎn)矩時，形成于滾道槽147A、149A之間的楔角的打開方向和形成于147B、149B之間的楔角的打開方向為彼此相反方向，從滾珠144向保持器145的在周向上相鄰的球袋部145a作用有相反的方向的力。利用該相反的方向的力，使保持器145在聯(lián)軸器中心O位置穩(wěn)定。因此，能抑制保持器145的球狀外周面152與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142的球狀內(nèi)周面146的接觸力及保持器145的球狀內(nèi)周面153與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件143的球狀外周面148的接觸力，在高負荷時、高速旋轉(zhuǎn)時聯(lián)軸器順暢地動作，能抑制轉(zhuǎn)矩損失、發(fā)熱，提高耐久性。
[0017]通過如上述那樣做成滾道槽交叉型，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142的滾道槽147的從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)形成直線狀的滾道槽147b，能增加有效滾道長度，但在具有使用頻率較多的工作角時，在抑制聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩損失、發(fā)熱方面存在問題?；趫D13說明其理由。滾道槽147、149和滾珠144通常具有接觸角(30°?45°左右)地接觸，因此，滾道槽147、149和滾珠144如圖13所示地在稍稍離開滾道槽147、149的槽底的滾道槽147、149的側(cè)面?zhèn)鹊奶摼€所示的位置接觸。在聯(lián)軸器具有工作角時，在各滾珠144作用有基于滾道槽147、149的交叉的楔角成分(省略圖示)和基于滾道槽147、149的槽底間的聯(lián)軸器半徑方向的擴寬的楔角成分α雙方。其中，關(guān)于基于滾道槽147、149的交叉的楔角成分，滾道槽147、149的傾斜方向為交替相反方向，因此，從滾珠144對保持器145的球袋部145a作用有相反的方向的力，因此抵消，力平衡。
[0018]但是，如圖13所示，關(guān)于基于滾道槽147、149的槽底間的聯(lián)軸器半徑方向的擴寬的楔角成分α，處于圖12(b)中的0°?90°及270°?360°的相位范圍的滾珠144位于直線狀的滾道槽147b、149b，利用朝向開口側(cè)開放的楔角成分α I對該相位范圍的滾珠144作用有朝向開口側(cè)的力。另一方面，位于90°?270°的相位范圍的滾珠144位于圓弧狀的滾道槽147a、149a，因此，對于該相位范圍的滾珠而言，由聯(lián)軸器的半徑方向的擴寬產(chǎn)生的楔角成分α 2為0，不產(chǎn)生滾珠144的按壓力。因此，相對于各滾珠144將基于滾道槽147,149的交叉的楔角成分和基于滾道槽147、149的槽底間的聯(lián)軸器半徑方向的擴寬的楔角成分α加在一起時，從滾珠144作用于保持器145的各球袋部145a的力不均衡，存在不能降低保持器145與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142的球面接觸部152、146及保持器145與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件143的球面接觸部153、148的接觸力這樣的問題。特別是，在工作角處于包含常用角的使用頻率較多的工作角的范圍內(nèi)，在抑制轉(zhuǎn)矩損失、發(fā)熱方面具有較大的問題。
[0019]鑒于以上的問題，本發(fā)明的目的在于提供能使轉(zhuǎn)矩損失及發(fā)熱較少、高效率且能具有高工作角，高工作角時的強度、耐久性也優(yōu)異的緊湊的固定式等速萬向聯(lián)軸器。
[0020]用于解決課題的手段
[0021]本發(fā)明人們?yōu)榱诉_到上述的目的而進行了各種研究，結(jié)果為了謀求轉(zhuǎn)矩損失及發(fā)熱較少且高效率化而想到了下述的新的構(gòu)思:滾道槽在周向上交叉，且利用具有曲率中心相對于聯(lián)軸器中心在軸向上沒有偏移的圓弧狀的第一滾道槽部覆蓋使用頻率多的工作角的范圍，并且利用為了增加相對于最大工作角的有效滾道長度而具有直線狀部分的第二滾道槽部覆蓋使用頻率低的高工作角的范圍。
[0022]作為用于達到前述的目的的技術(shù)手段，本發(fā)明的固定式等速萬向聯(lián)軸器具備:夕卜側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，其在球狀內(nèi)周面形成有沿軸向延伸的多個滾道槽，且具有在軸向上分開的開口側(cè)和里側(cè)；內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，其在球狀外周面形成有與所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽成對的多個滾道槽；多個滾珠，它們夾設(shè)于所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽之間并傳遞轉(zhuǎn)矩；保持器，其對該滾珠進行保持，且具有與所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的球狀內(nèi)周面和內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的球狀外周面嵌合的球狀外周面和球狀內(nèi)周面，所述固定式等速萬向聯(lián)軸器的特征在于，所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽由位于里側(cè)的第一滾道槽部7a和位于開口側(cè)的第二滾道槽部7b構(gòu)成，所述第一滾道槽部7a具有曲率中心相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上沒有偏移的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xa，至少包含滾珠軌道中心線Xa和聯(lián)軸器中心O的平面M相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜，并且在周向上相鄰的所述第一滾道槽部7a的傾斜方向形成為彼此相反方向，為了增加相對于最大工作角的有效滾道長度，所述第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb具有直線狀部分，所述第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部A在軸向上位于比所述聯(lián)軸器中心O靠開口側(cè)，所述第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb與該端部A連接，以包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心O的平面P作為基準，所述內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽的滾珠軌道中心線Y相對于所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的成對的滾道槽的滾珠軌道中心線X形成為鏡像對稱。在此，上述的聯(lián)軸器的軸線是指成為聯(lián)軸器的旋轉(zhuǎn)中心的長度方向上的軸線，指后述的實施方式的聯(lián)軸器的軸線N-N。權(quán)利要求書中所記載的聯(lián)軸器的軸線也相同。
[0023]利用上述的結(jié)構(gòu)，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩損失及發(fā)熱較少、高效率且能具有高工作角、高工作角時的強度、耐久性也優(yōu)異的緊湊的固定式等速萬向聯(lián)軸器。
[0024]具體而言，將第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)的端部A和聯(lián)軸器中心O進行連結(jié)的直線L相對于包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心O的平面P所成的角度設(shè)為β，該角度β能根據(jù)使用狀態(tài)適當設(shè)定?？紤]機動車用等速萬向聯(lián)軸器的常用工作角度范圍，β的角度設(shè)定為3°?10°能在各種車型中通用。不過，在此，角度β定義為直線L與平面P上的任意的直線所成的角中最小的角度。而且，在實施方式及權(quán)利要求書中也相同。
[0025]通過將第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的曲率中心配置于聯(lián)軸器的軸線N-N上，從而能使?jié)L道槽深度均勻，且能使加工容易。另外，通過使第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的曲率中心自聯(lián)軸器的軸線N-N在半徑方向上偏移，能調(diào)整聯(lián)軸器的里側(cè)的滾道槽深度，能確保最佳的滾道槽深度。
[0026]通過保持器的球狀外周面和球狀內(nèi)周面具有相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上偏移了的曲率中心，能使保持器的壁厚朝向開口側(cè)變厚，特別能確保高工作角時的保持器的強度。
[0027]第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb包含圓弧狀部分，該圓弧狀部分與第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部A連接。由此，能使第一滾道槽部和第二滾道槽部順暢地連接。
[0028]另外，能使第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb的直線狀部分形成為與投影到平面M上的聯(lián)軸器的軸線N’ -N’平行。由此，能使加工容易，并且能增加滾道有效長度，能增大最大工作角。
[0029]第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb的直線狀部分相對于投影到平面M上的聯(lián)軸器的軸線N’-N’隨著朝向開口側(cè)在半徑方向上的間隔擴大。由此，能使加工容易，并且能進一步增加滾道有效長度，能進一步增大最大工作角。
[0030]通過將第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb的直線狀部分形成為相對于聯(lián)軸器的軸線N-N不沿周向傾斜，能使加工更容易。另外，在周向上相鄰的第二滾道槽部7b的接近的一側(cè)的間隔擴寬，能減小周向上的各間隔的差。其結(jié)果是，能減小外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的各球狀內(nèi)周面的開口側(cè)的接觸面積的差及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的各球狀外周面的里側(cè)的接觸面積的差，因此，能平衡良好地配置保持器和外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件、內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的球面接觸部，能謀求進一步的動作的順暢化。
[0031]通過使傳遞轉(zhuǎn)矩的滾珠的個數(shù)為八個或十個，能實現(xiàn)輕量緊湊、高效率、具有高工作角的固定式等速萬向聯(lián)軸器以及機動車的驅(qū)動軸。
[0032]發(fā)明效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩損失及發(fā)熱少、高效率、能具有高工作角、高工作角時的強度、耐久性也優(yōu)異的緊湊的固定式等速萬向聯(lián)軸器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1a是本發(fā)明的第一實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器的局部縱剖視圖。
[0035]圖1b是本發(fā)明的第一實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器的側(cè)視圖。
[0036]圖2a是上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的局部縱剖視圖。
[0037]圖2b是上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的側(cè)視圖。
[0038]圖3a是表示上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的左側(cè)面的圖。[0039]圖3b是表示上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的外周面的圖。
[0040]圖3c是表示上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的右側(cè)面的圖。
[0041]圖4是表示外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽的詳細的局部縱剖視圖。
[0042]圖5是表示內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽的詳細的縱剖視圖。
[0043]圖6是表示聯(lián)軸器具有最大工作角的狀態(tài)的概要圖。
[0044]圖7a是外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的立體圖。
[0045]圖7b是內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的立體圖。
[0046]圖8是表示將上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器使用于機動車的驅(qū)動軸的狀態(tài)的圖。
[0047]圖9是本發(fā)明的第二實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的縱剖視圖。
[0048]圖10是本發(fā)明的第二實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的縱剖視圖。
[0049]圖1la是本發(fā)明的第三實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器的局部縱剖視圖。
[0050]圖1lb是上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的保持器的縱剖視圖。
[0051]圖12a是用于說明完成本發(fā)明的過程中的技術(shù)見解的固定式等速萬向聯(lián)軸器的縱首1J視圖。
[0052]圖12b是用于說明完成本發(fā)明的過程中的技術(shù)見解的固定式等速萬向聯(lián)軸器的側(cè)視圖。
[0053]圖13是用于說明完成本發(fā)明的過程中的技術(shù)見解的圖。
[0054]圖14a是現(xiàn)有技術(shù)的固定式等速萬向聯(lián)軸器的縱剖視圖。
[0055]圖14b是表示現(xiàn)有技術(shù)的固定式等速萬向聯(lián)軸器具有最大工作角的狀態(tài)的概要圖。
[0056]圖15a是現(xiàn)有技術(shù)的固定式等速萬向聯(lián)軸器的縱剖視圖。
[0057]圖15b是表示現(xiàn)有技術(shù)的固定式等速萬向聯(lián)軸器具有高工作角的狀態(tài)的概要圖。
【具體實施方式】
[0058]基于圖1?圖11說明本發(fā)明的實施方式。
[0059]本發(fā)明的第一實施方式示于圖1?圖8中。圖1表示第一實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器，圖1(a)是局部縱剖視圖，圖1(b)是圖1(a)的右側(cè)視圖。該等速萬向聯(lián)軸器I的主要結(jié)構(gòu)為外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2、內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3、滾珠4及保持器5。如圖1 (b)、圖2及圖3所示，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3各自的八條滾道槽7、9形成為相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜，并且在周向上相鄰的滾道槽7A、7B及9A、9B的傾斜方向為彼此相反方向。而且，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的成對的滾道槽7A、9A及7B、9B的各交叉部配置有八個滾珠4。在圖1(a)中，關(guān)于滾道槽7、9，分別以使圖2 (a)所示的平面M及圖3(b)所示的平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y =0°的狀態(tài)表示。其詳細內(nèi)容見后述。
[0060]聯(lián)軸器的縱剖面示于圖1(a)。為了恰當?shù)乇硎狙剌S向延伸的滾道槽的傾斜狀態(tài)、彎曲狀態(tài)等形態(tài)、形狀，在本說明書中，使用滾道槽的滾珠軌道中心線這樣的用語進行說明。在此，滾珠軌道中心線是指配置于滾道槽的滾珠沿滾道槽移動時的滾珠的中心描畫的軌跡。因此，滾道槽的傾斜狀態(tài)與滾珠軌道中心線的傾斜狀態(tài)相同，另外，滾道槽的圓弧狀或直線狀的狀態(tài)與滾珠軌道中心線的圓弧狀或直線狀的狀態(tài)相同。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7具有滾珠軌道中心線X，滾道槽7由具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xa的第一滾道槽部7a和具有直線狀的滾珠軌道中心線Xb的第二滾道槽部7b構(gòu)成，第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb與第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa順暢地連接。另一方面，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9具有滾珠軌道中心線Y，滾道槽9由具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線Ya的第一滾道槽部9a和具有直線狀的滾珠軌道中心線Yb的第二滾道槽部9b構(gòu)成，第二滾道槽部9b的滾珠軌道中心線Yb與第一滾道槽部9a的滾珠軌道中心線Ya順暢地連接。通過將第一滾道槽部7a、9a的滾珠軌道中心線Xa、Ya的各曲率中心配置于聯(lián)軸器中心O、即聯(lián)軸器的軸線N-N上，能使?jié)L道槽深度均勻，且能容易地進行加工。雖省略圖示，但也可以使第一滾道槽部7a、9a的滾珠軌道中心線Xa、Ya的各曲率中心比聯(lián)軸器的軸線向徑向偏移。在該情況下，能調(diào)整聯(lián)軸器的里側(cè)的滾道槽深度，能確保最佳的滾道槽深度。滾道槽7、9的橫截面形狀形成為橢圓形狀、尖端拱門形狀，滾道槽7、9與滾珠4為具有接觸角(30°~45°左右)地接觸、所謂的角接觸。因此，滾珠4在稍稍離開滾道槽7、9的槽底的滾道槽7、9的側(cè)面?zhèn)冉佑|。
[0061]基于圖2詳細地說明外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜的狀態(tài)。圖2(a)表示外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的局部縱剖面，圖2(b)表示外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的右側(cè)面。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7根據(jù)其傾斜方向的不同而標注滾道槽7A、7B的符號。如圖2(a)所示，包含滾道槽7A的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜角度Y。而且，雖省略圖示，但就在周向上與滾道槽7A相鄰的滾道槽7B而言，包含滾道槽7B的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M相對于聯(lián)軸器的軸線N-N向與滾道槽7A的傾斜方向相反的方向傾斜角度Y。在本實施方式中，滾道槽7A的滾珠軌道中心線X的整個區(qū)域、即第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa及第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb兩方形成在平面M上。但是，不限于此，也可以以僅第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa包含于平面M的方式實施。因此，至少包含第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa和聯(lián)軸器中心O的平面M相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜，并且在周向上相鄰的第一滾道槽部7a的傾斜方向形成為彼此相反方向即可。[0062]在此，補充說明滾道槽的符號。在指滾道槽整體的情況下標注符號7，對其第一滾道槽部標注符號7a，對第二滾道槽部標注符號7b。另外，在區(qū)別傾斜方向不同的滾道槽的情況下標注符號7A、7B,分別對第一滾道槽部標注符號7Aa、7Ba,對第二滾道槽部標注符號7Ab、7Bb。關(guān)于后述的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽，也以同樣的要領(lǐng)標注符號。
[0063]接著，基于圖3詳細地說明內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜的狀態(tài)。圖3(b)表示內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的外周面，圖3(a)表示內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的左側(cè)面，圖3(c)表示右側(cè)面。內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9根據(jù)其傾斜方向的不同而標注滾道槽9A、9B的符號。如圖3(b)所示，包含滾道槽9A的滾珠軌道中心線Y和聯(lián)軸器中心O的平面Q相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜角度Y。而且，雖省略圖示，但就在周向上與滾道槽9A相鄰的滾道槽9B而言，包含滾道槽9B的滾珠軌道中心線Y和聯(lián)軸器中心O的平面Q相對于聯(lián)軸器的軸線N--N向與滾道槽9A的傾斜方向相反的方向傾斜角度Y?？紤]等速萬向聯(lián)軸器I的動作性及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽的最接近一側(cè)的球面寬度F，傾斜角Y優(yōu)選為4°?12°。另外，與前述的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件相同，在本實施方式中，滾道槽9A的滾珠軌道中心線Y的整個區(qū)域、即第一滾道槽部9a的滾珠軌道中心線Ya及第二滾道槽部9b的滾珠軌道中心線Yb雙方形成在平面Q上。但是，不限于此，也可以以僅第一滾道槽部9a的滾珠軌道中心線Ya包含于平面Q內(nèi)的方式實施。因此，至少包含第一滾道槽部9a的滾珠軌道中心線Ya和聯(lián)軸器中心O的平面Q相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜，并且在周向上相鄰的第一滾道槽部9a的傾斜方向形成為彼此相反方向即可。在工作角為0°的狀態(tài)下，以包含聯(lián)軸器中心O的平面P作為基準，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9的滾珠軌道中心線Y與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的成對的滾道槽7的滾珠軌道中心線X形成為鏡像對稱。
[0064]基于圖4說明自外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的縱剖面看到的滾道槽的詳細。圖4的局部縱剖面是在包含前述的圖2 (a)的滾道槽7A的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M看到的剖視圖。因此，嚴格來講，不是包含聯(lián)軸器的軸線N-N的平面的縱剖視圖，而是表示傾斜了角度Y的剖面。圖4示出外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7A，但滾道槽7B僅傾斜方向為與滾道槽7A相反方向，其他結(jié)構(gòu)與滾道槽7A相同，因此省略說明。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的球狀內(nèi)周面6沿軸向形成有滾道槽7A。滾道槽7A具有滾珠軌道中心線X，滾道槽7A由具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心(沒有軸向偏移)的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xa的第一滾道槽部7Aa和具有包含直線狀部分的滾珠軌道中心線Xb的第二滾道槽部7Ab構(gòu)成。在本實施方式中，將第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb的直線狀部分形成得與在平面M上投影的聯(lián)軸器的軸線N’ -N’平行。由此，加工容易，并且能增加滾道有效長度，能增大最大工作角。而且，第二滾道槽部7Ab的滾珠軌道中心線Xb與第一滾道槽部7Aa的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)的端部A順暢地連接。即，端部A是第一滾道槽部7Aa與第二滾道槽7Ab的連接點。詳細而言，第二滾道槽部7Ab的滾珠軌道中心線Xb在與端部A連接的連接部分具有圓弧狀的滾珠軌道中心線Xbl，通過該滾珠軌道中心線Xbl與端部A順暢地連接。在包含滾道槽7A的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M(參照圖2 (a))上投影的聯(lián)軸器的軸線N’ -N’相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜Y，軸線N’ -N’的聯(lián)軸器中心O的垂線K與直線L所成的角度為β’。上述的垂線K位于包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心O的平面P上。因此，在本發(fā)明中所說的直線L相對于包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心O的平面P所成的角度β成為SinP = SinP ’ Xcos Y的關(guān)系。另外，β也可以以使平面M相對于垂線K傾斜Y、向包含聯(lián)軸器的軸線N-N那樣的平面、即傾斜角Y =0°時的平面M上投影β ’的方式表示為tan β =tan@’ Xcosy。前者與后者在實用范圍內(nèi)在數(shù)值上幾乎沒有差，在此采用前者。雖省略圖示，但上述的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb的直線狀部分可以以相對于聯(lián)軸器的軸線N-N不沿周向傾斜的方式形成。在該情況下，能更容易地進行第二滾道槽部7b的加工。另外，在周向上相鄰的第二滾道槽部7b的接近的一側(cè)的間隔擴寬，能減小周向上的各間隔的差。其結(jié)果是，能減小外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的各球狀內(nèi)周面6的開口側(cè)的接觸面積的差，因此，能平衡良好地配置保持器5和外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的球面接觸部，能實現(xiàn)進一步的動作的圓滑化。另外，第一滾道槽部7Aa表示了用一個圓弧形成的情況，但不限于此，考慮滾道槽深度等，也可以用多個圓弧形成。
[0065]同樣地，基于圖5說明自內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的縱剖面看到的滾道槽的詳情。圖5的縱剖面是在包含前述的圖3 (b)的滾道槽9A的滾珠軌道中心線Y和聯(lián)軸器中心O的平面Q看到的剖視圖。因此，與圖4同樣地，嚴格來講，不是包含聯(lián)軸器的軸線N-N的平面的縱剖視圖，而是表示傾斜了角度Y的截面。圖5示出內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9A，但滾道槽9B僅傾斜方向為與滾道槽9A相反的方向，其他結(jié)構(gòu)與滾道槽9A相同，因此，省略說明。在內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的球狀外周面8沿軸向形成有滾道槽9A。滾道槽9A具有滾珠軌道中心線Y，滾道槽9A由具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心(沒有軸向偏移)的圓弧狀的滾珠軌道中心線Ya的第一滾道槽部9Aa和具有包含直線狀部分的滾珠軌道中心線Yb的第二滾道槽部9Ab構(gòu)成。利用滾珠軌道中心線Yb的直線狀部分能增加相對于最大工作角的滾道有效長度。而且，第二滾道槽部9Ab的滾珠軌道中心線Yb與第一滾道槽部9Aa的滾珠軌道中心線Ya的里側(cè)的端部B順暢地連接。即，端部B是第一滾道槽部9Aa與第二滾道槽9Ab的連接點。詳細而言，第二滾道槽部9Ab的滾珠軌道中心線Yb在與端部B連接的連接部分具有圓弧狀的滾珠軌道中心線Ybl，通過該滾珠軌道中心線Ybl與端部B順暢地連接。在包含滾道槽9A的滾珠軌道中心線 Y和聯(lián)軸器中心O的平面Q (參照圖3 (b))上投影的聯(lián)軸器的軸線N’ -N’相對于聯(lián)軸器的軸線N傾斜Y。軸線N’ -N’的聯(lián)軸器中心O的垂線K與直線L所成的角度為β’。上述的垂線K位于包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心O的平面P上。因此，直線R相對于包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心O的平面P所成的角度β成為sin β = sin β J Xcos Gamma的關(guān)系。另外，β也可以以使平面Q相對于垂線K傾斜Y、在包含聯(lián)軸器的軸線N-N那樣的平面、即傾斜角Y =0°時的平面Q上投影β’的方式表示為tan β =tan@’XcosY。前者和后者在實用范圍內(nèi)數(shù)值幾乎沒有差,在此采用前者。與前述的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽同樣，雖省略圖示，但可以將上述的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的第二滾道槽部9B的滾珠軌道中心線Yb的直線狀部分以相對于聯(lián)軸器的軸線N-N不沿周向傾斜的方式形成。由此，能使第二滾道槽部9b的加工更容易。另外，在周向上相鄰的第二滾道槽部9b的接近的一側(cè)的間隔擴寬，能減小周向上的各間隔的差。其結(jié)果是，能減小內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的各球狀外周面8的里側(cè)的接觸面積的差，因此，能平衡良好地配置保持器5與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的球面接觸部，能謀求進一步的動作的圓滑化。另外，考慮滾道槽深度等，上述的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的第一滾道槽部9Aa可以由多個圓弧形成。
[0066]接著，說明直線L、R相對于包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心O的平面P所成的角度β。在具有工作角Θ時，相對于包含外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的聯(lián)軸器中心O的平面P，滾珠4移動Θ/2。由使用頻率多的工作角的1/2決定角度β，在使用頻率多的工作角的范圍內(nèi)決定供滾珠4接觸的滾道槽的范圍。在此，關(guān)于使用頻率多的工作角進行定義。首先，聯(lián)軸器的常用角是指在水平平坦的路面上I名乘客時的機動車中、在操縱方向為直行狀態(tài)時前部用驅(qū)動軸的固定式等速萬向聯(lián)軸器產(chǎn)生的工作角。常用角通常在2。~15°之間與各車型的設(shè)計條件相應(yīng)地選擇?決定。而且，使用頻率多的工作角不是上述的機動車例如在交叉點的右轉(zhuǎn).左轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的高工作角，是指在連續(xù)行駛的曲線道路等中在固定式等速萬向聯(lián)軸器產(chǎn)生的工作角，其也與車型的設(shè)計條件相應(yīng)地決定。以使用頻率多的工作角最大20°為目標。由此，直線L、R相對于包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心O的平面P所成的角度β設(shè)定為3°~10°。但是，角度β不限定于3°~10°，可以根據(jù)車型的設(shè)計條件適當決定。通過將角度β設(shè)定為3°~10°，能在各種車通用。
[0067]由于上述的角度β，在圖4中，第一滾道槽部7Aa的滾珠軌道中心線Xa的端部A為使用頻率多的工作角時沿軸向移動至最靠開口側(cè)時的滾珠的中心位置。同樣地，在內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3中，在圖5中，第一滾道槽部9Aa的滾珠軌道中心線Ya的端部B為使用頻率多的工作角時沿軸向移動至最靠里側(cè)時的滾珠的中心位置。通過如此設(shè)定，從而，在使用頻率多的工作角的范圍內(nèi)，滾珠4位于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的第一滾道槽部7Aa、9Aa和傾斜方向相反的7Ba、9Ba(參照圖2、圖3)，因此，從滾珠4對保持器5的在周向上相鄰的球袋部5a作用有相反的方向的力，保持器5在聯(lián)軸器中心O的位置穩(wěn)定(參照圖1)。因此，能抑制保持器5的球狀外周面12與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的球狀內(nèi)周面6的接觸力及保持器5的球狀內(nèi)周面13與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的球狀外周面8的接觸力，在高負荷時、高速旋轉(zhuǎn)時聯(lián)軸器順暢地動作，能抑制轉(zhuǎn)矩損失、發(fā)熱，提高耐久性。
[0068]本實施方式的等速萬向聯(lián)軸器具有最大工作角的狀態(tài)示于圖6。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7A在開口側(cè)形成有第二滾道槽部7Ab，該第二滾道槽部7Ab具有包含直線狀部分的滾珠軌道中心線Xb。由于該第二滾道槽部7Ab的存在，在緊湊的設(shè)計中，能增加有效滾道長度，能增大最大工作角。因此，如圖示所示，即使最大工作角Qmax為50°左右的高角，也能在設(shè)置了所需充分的入口倒角10的狀態(tài)下確保滾珠4與滾道槽7Ab接觸的狀態(tài)。
[0069]需要說明的是，在高工作角的范圍內(nèi)，沿周向配置的滾珠4暫時分開位于第一滾道槽部7Aa、9Aa(7Ba、9Ba、參照圖2(a)及圖3(b))和第二滾道槽部7Ab、9Ab (7Bb、9Bb、參照圖2(a)及圖3(b))。伴隨于此，從滾珠4作用于保持器5的各球袋部5a的力不均衡，產(chǎn)生保持器5與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的球面接觸部12、6及保持器5與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的球面接觸部13、8的接觸力，但高工作角的范圍由于使用頻率較少，因此，本實施方式的等速萬向聯(lián)軸器I綜合考慮能抑制轉(zhuǎn)矩損失、發(fā)熱。因此，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩損失及發(fā)熱較少、高效率且能具有高工作角、高工作角時的強度、耐久性也優(yōu)異的緊湊的固定式等速萬向聯(lián)軸器。
[0070]圖7表示本實施方式的等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的立體圖。該立體圖立體地表示之前說明的滾道槽。如圖7(a)所示，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的球狀內(nèi)周面6交替地形成有相對于聯(lián)軸器的軸線N-N(省略圖示)沿周向傾斜的滾道槽7A、7B，其傾斜方向形成為交替地向相反方向。滾道槽7A、7B分別由第一滾道槽部7Aa、7Ba和第二滾道槽部7Ab、7Bb構(gòu)成。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的開口端設(shè)有入口倒角10。另外，如圖7(b)所示，在內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的球狀外周面8交替地向形成有相對于聯(lián)軸器的軸線N-N(省略圖示)沿周向傾斜的滾道槽9A、9B，其傾斜方向形成為交替地向相反方向。滾道槽9A、9B分別由第一滾道槽部9Aa、9Ba和第二滾道槽部9Ab、9Bb構(gòu)成。
[0071]圖8表示應(yīng)用了本實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器I的機動車的前部用驅(qū)動軸20。固定式等速萬向聯(lián)軸器I與中間軸11的一端相連結(jié)，在另一端連結(jié)有滑動式三球銷型等速萬向聯(lián)軸器15。在固定式等速萬向聯(lián)軸器I的外周面與軸11的外周面之間及滑動式三球銷型等速萬向聯(lián)軸器15的外周面與軸11的外周面之間，利用防護罩帶18a、18b、18c、18d分別安裝固定有蛇腹狀防護罩16a、16b。在聯(lián)軸器內(nèi)部封入有作為潤滑劑的潤滑脂。由于使用本實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器1，因此，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩損失及發(fā)熱小、高效率且具有高工作角、輕量.緊湊的機動車用驅(qū)動軸20。
[0072]接著，基于圖9及圖10說明本發(fā)明的第二實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器。圖9僅表示本實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，與圖4同樣地，是在包含滾道槽7A的滾珠軌道中心線X的平面M和聯(lián)軸器中心O看到的剖視圖(參照圖2(a)。另外，表示了外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的軸線的半徑方向的上半部分。該固定式等速萬向聯(lián)軸器與前述的第一實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器相比，第二滾道槽部的直線狀部分的形態(tài)不同，其他的結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。對具有與第一實施方式相同功能的部位標注相同的符號，省略重復(fù)說明。
[0073]外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb具有直線狀部分。該直線狀部分形成為隨著向開口側(cè)去而相對于在包含滾道槽7A的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M上投影的聯(lián)軸器的軸線N’ -N’的半徑方向上的間隔擴大。詳細而言，滾珠軌道中心線Xb的直線狀部分形成為在朝向開口側(cè)擴寬的方向上相對于上述的聯(lián)軸器的軸線N’ -N’傾斜角度δ。由此，加工容易，并且能增加滾道有效長度，能進一步增大最大工作角。
[0074]圖10表示內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，與圖5同樣地，是在包含滾道槽9Α的滾珠軌道中心線Y和聯(lián)軸器中心O的平面Q看到的剖視圖(參照圖3(b)。內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的第二滾道槽部9b的滾珠軌道中心線Yb具有直線狀部分。該直線狀部分形成為隨著向里側(cè)去而相對于在包含滾道槽9A的滾珠軌道中心線Y和聯(lián)軸器中心O的平面M上投影的聯(lián)軸器的軸線N’ -N’的半徑方向上的間隔擴大。詳細而言，滾珠軌道中心線Xb的直線狀部分形成為在朝向里側(cè)擴寬的方向上相對于上述的聯(lián)軸器的軸線N’-N’傾斜角度δ。以包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心O的平面P作為基準，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9的滾珠軌道中心線Y與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的成對的滾道槽7的滾珠軌道中心線X形成為鏡像對稱。關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽7、9相對于聯(lián)軸器的軸線N-N的周向的傾斜狀態(tài)、保持器5的結(jié)構(gòu)、聯(lián)軸器的作用，與第一實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器相同，因此，省略重復(fù)說明。
[0075]基于圖11說明本發(fā)明的第三實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器。該實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器與第一實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器相比，使保持器的球狀外周面及球狀內(nèi)周面的曲率中心相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上偏移這一點不同，其他的結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。
[0076]圖11 (a)表示固定式等速萬向聯(lián)軸器的局部縱剖面，圖11 (b)表示保持器的縱剖面。在圖11(a)中，關(guān)于滾道槽7、9也分別以使圖2(a)所示的平面M及圖3(b)所示的平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y =0°的狀態(tài)表示。保持器5的球狀外周面12的曲率中心Ocl與球狀內(nèi)周面13的曲率中心0。2相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上偏移fI。利用該偏移的結(jié)構(gòu)，保持器5的壁厚朝向開口側(cè)變厚，特別是能提高高工作角時的保持器5的強度。如前述那樣，在高工作角的范圍內(nèi)，沿周向配置的滾珠4暫時分開位于第一滾道槽部7Aa、9Aa(7Ba、9Ba、參照圖2(a)及圖3(b))和第二滾道槽部7Ab、9Ab (7Bb、9Bb、參照圖2(a)及圖3(b))。在該情況下，從位于第二滾道槽部7Ab、9Ab (7Bb、9Bb)的滾珠4向保持器5的球袋部5a作用有向開口側(cè)按壓的力，但由于保持器5的壁厚朝向開口側(cè)變厚，因此能提高保持器5的強度。另外，能增加里側(cè)的滾道槽7a、9b的滾道槽深度。在該實施方式中，關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽7、9相對于聯(lián)軸器的軸線N-N的周向的傾斜狀態(tài)、保持器5的結(jié)構(gòu)、聯(lián)軸器的作用，也與第一實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器相同，因此，省略重復(fù)說明。
[0077]在以上的實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器中，說明了滾珠4的個數(shù)為八個的情況，但不限于此。滾珠的個數(shù)也優(yōu)選為十個，還可以以滾珠的個數(shù)為十二個來適當實施。[0078]另外，在以上實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器中，說明了第一滾道槽部的滾珠軌道中心線為單一的圓弧的情況，但不限于此，考慮滾道槽深度等，也可以由多個圓弧形成。另外，滾道槽表示了在周向上以等間距配置的情況，但也可以以不等間距配置。另外，表示了第一滾道槽相對于聯(lián)軸器的軸線N-N的傾斜角度Y在所有的滾道槽均相等的情況，但不限于此，傾斜角度Y在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的成對的第一滾道槽和另一成對的第一滾道槽也可以形成為不等角度。總之，只要以使作用于保持器的周向所有的球袋部的滾珠的軸向的力整體平衡的方式設(shè)定各傾斜角度即可。而且，表示了滾道槽與滾珠具有接觸角地接觸的角接觸的實施方式，但不限于此，滾道槽的橫截面形狀也可以為形成為圓形狀的圓環(huán)接觸。
[0079]本發(fā)明不被前述的實施方式有任何限定，當然能在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進一步以各種方式實施，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書所示，還包含與權(quán)利要求書記載的等同意義及范圍內(nèi)的所有變更。
[0080]符號說明
[0081]I 固定式等速萬向聯(lián)軸器
[0082]2 外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件
[0083]3 內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件
[0084]4 滾珠
[0085]5 保持器
[0086]6 球狀內(nèi)周面
[0087]7 滾道槽
[0088]7a第一滾道槽部
[0089]7b第二滾道槽部
[0090]8 球狀外周面
[0091]9 滾道槽
[0092]9a第一滾道槽
[0093]9b第二滾道槽
[0094]11 軸
[0095]12球狀外周面
[0096]13球狀內(nèi)周面
[0097]20驅(qū)動軸
[0098]A 端部
[0099]B 端部
[0100]f I偏移量
[0101]K 垂線
[0102]L 直線
[0103]M 包含滾珠軌道中心線的平面
[0104]N 聯(lián)軸器的軸線
[0105]O 聯(lián)軸器中心
[0106]P 聯(lián)軸器中心平面[0107]Q包含滾珠軌道中心線的平面
[0108]Ool曲率中心
[0109]O02曲率中心
[0110]R直線
[0111]X滾珠軌道中心線
[0112]Y滾珠軌道中心線
[0113]y 傾斜角
[0114]β 角度
[0115]Θ 工作角
【權(quán)利要求】
1.一種固定式等速萬向聯(lián)軸器，其具備:外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，其在球狀內(nèi)周面形成有沿軸向延伸的多個滾道槽，且具有在軸向上分開的開口側(cè)和里側(cè)；內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，其在球狀外周面形成有與所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽成對的多個滾道槽；多個滾珠，它們夾設(shè)于所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽之間并傳遞轉(zhuǎn)矩；保持器，其對該滾珠進行保持，且具有與所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的球狀內(nèi)周面和內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的球狀外周面嵌合的球狀外周面和球狀內(nèi)周面， 所述固定式等速萬向聯(lián)軸器的特征在于， 所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽由位于里側(cè)的第一滾道槽部(7a)和位于開口側(cè)的第二滾道槽部(7b)構(gòu)成，所述第一滾道槽部(7a)具有曲率中心相對于聯(lián)軸器中心(O)在軸向上沒有偏移的圓弧狀的滾珠軌道中心線(Xa)，至少包含滾珠軌道中心線(Xa)和聯(lián)軸器中心(O)的平面(M)相對于聯(lián)軸器的軸線(N-N)傾斜，并且在周向上相鄰的所述第一滾道槽部(7a)的傾斜方向形成為彼此相反方向，為了增加最大工作角時的有效滾道長度，所述第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)具有直線狀部分，所述第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)的端部(A)位于比所述聯(lián)軸器中心(O)靠開口側(cè)，所述第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)與該端部(A)連接，以包含工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心(O)的平面(P)作為基準，所述內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽的滾珠軌道中心線(Y)相對于所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的成對的滾道槽的滾珠軌道中心線(X)形成為鏡像對稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 將所述第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)的開口側(cè)的端部(A)和聯(lián)軸器中心(O)進行連結(jié)的直線(L)相對于包含所述工作角0°的狀態(tài)下的聯(lián)軸器中心(O)的平面(P)所成的角度(β)設(shè)定為3°~10°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)的曲率中心配置于聯(lián)軸器的軸線(N-N)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)的曲率中心自聯(lián)軸器的軸線(N-N)在半徑方向上偏移。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述保持器的球狀外周面和球狀內(nèi)周面具有相對于聯(lián)軸器中心(O)在軸向上偏移了的曲率中心。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)包含圓弧狀部分，該圓弧狀部分與所述第一滾道槽部(7a)的滾珠滾道中心線(Xa)的端部(A)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)的直線狀部分與投影到所述平面(M)上的聯(lián)軸器的軸線(N’ -N’ )平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)的直線狀部分相對于投影到上述平面(M)上的聯(lián)軸器的軸線(N’ -N’ )隨著朝向開口側(cè)在半徑方向上的間隔擴大。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)的直線狀部分相對于聯(lián)軸器的軸線(N-N)不沿周向傾斜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述傳遞轉(zhuǎn)矩的滾珠的個數(shù)為八個。。
【文檔編號】F16D3/2233GK103582765SQ201280027450
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月7日
【發(fā)明者】蛭川博康, 山崎健太 申請人:Ntn株式會社