等速萬向接頭的製作方法

2023-07-10 15:08:36

專利名稱：等速萬向接頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種等速萬向接頭，更詳細地說，涉及一種在汽車或各種 產業用機械的動力傳遞系統中使用的、只容許在驅動側與從動側的二軸間 進行動作角度變位的固定型的等速萬向接頭。
背景技術：
例如，作為汽車的傳動軸等連接用接頭使用的固定型等速萬向接頭 (球籠型等速萬向接頭BJ)包括在球面狀的內徑面上軸向地形成曲線 狀的軌道槽的外側接頭部件、在球面狀的外徑面上軸向地形成曲線狀的軌 道槽的內側接頭部件、配置在使外側接頭部件的軌道槽和與之對應的內側 接頭部件的軌道槽協作形成的滾珠軌道上的多個轉矩傳遞滾珠、及具有保 持轉矩傳遞滾珠的凹坑的保持器(保持架)。
另外，從提高汽車的衝撞安全性的觀點考慮，需要加長軸距，但為了 不隨之使車輛旋轉半徑變大，要求通過固定型等速萬向接頭的仰角化使前 輪的轉向角的增大。對於該仰角化的需求，是與外側接頭部件的開口側的 軌道槽形狀成與軸向平行的直線狀的底切自由型的固定型等速萬向接頭 (UJ)相對應的。在這種類型的等速萬向接頭中，外側接頭部件和內側接 頭部件的兩軌道槽均具有無底切且可獲得較大的動作角的結構。
近年來，具有提高保持器(保持架)的強度和耐久性的技術(專利文 獻1)和防止高動作角且高轉矩負載時易發生的動作不良的技術(專利文 獻2)。
專利文獻l記載的技術為，在保持架凹坑中，設定了圓角部的曲率半 徑與轉矩傳遞滾珠的直徑的尺寸關係。通過該設定，增大了保持器(保持 架)的內徑面和外徑面的表面積，因該增大和在周向相鄰的凹坑間的柱部 的最大主應力負載的降低效果，能夠提高保持架的強度和耐久性。
可是，在這種固定型等速萬向接頭中，內圈中的軌道槽形成為， 一端部(入口側)較深，另一端部(裡側)較淺。為此，在獲得高動作角時， 在轉矩傳遞滾珠位於較淺方的端部附近，轉矩傳遞滾珠的接觸橢圓與軌道 槽的肩部碰觸，會發生邊緣部的缺口或隆起等不良現象。在此，專利文獻 2所記載的技術為，在內圈的軌道槽的較淺側(裡側)的外球面上設有比 外球面更後退的避讓部，由此即使發生隆起等，由該避讓部吸收該隆起等， 不會發生動作不良現象。
專利文獻l:日本特開2002 — 13544號公報 專利文獻2:日本特開平11 — 190354號公報
但是，在專利文獻l中，設定了圓角部的曲率半徑與轉矩傳遞滾珠的 直徑的尺寸關係，但即使如此，在仰角、高負載時，保持架也會早期破損。 即，在等速萬向接頭獲得仰角、接受轉矩負載的同時旋轉時，在內圈與保 持架之間、保持架與外圈之間發生球面力。由於該球面力，內圈以較大的 接觸力與保持架的內徑面接觸，在該仰角時，內圈裡側的端面邊緣部沿切 入保持架內徑面的方向旋轉。因此，不能順暢地旋轉，導致對保持架施加 過大的負載。由此，在仰角、高負載時，保持架會早期破損。
另外，如專利文獻2所記載的，即使在內圈裡側形成避讓部，在內圈 裡側的端面上也仍舊會形成邊緣部。因此，即使在這種情況下，在仰角時， 該邊緣部也會切入保持架內徑面。

發明內容
本發明就是鑑於上述的技術問題而作的，提供一種即使在仰角、高負 載時，也可順暢地旋轉，並降低對保持架的過大負載，從而實現保持架的 高強度化的等速萬向接頭。
本發明的等速萬向接頭為，具有在內球面形成多個軌道槽的外側接頭 部件、在外球面形成與外側接頭部件的軌道槽成對的多個軌道槽的內側接 頭部件、介於外側接頭部件的軌道槽與內側接頭部件的軌道槽之間且傳遞 轉矩的多個滾珠、介於外側接頭部件的內球面與內側接頭部件的外球面之 間且保持滾珠的保持架，在上述內側接頭部件的外球面的裡側端部形成比 外球面更後退的錐狀的避讓部，該錐狀的避讓部以小曲率半徑與外球面平 滑地連續連接。在本發明的等速萬向接頭中，通過在上述內側接頭部件的外球面的裡 側端部設有避讓部，能夠沒有內側接頭部件的裡側端部向保持架內徑面的 切入。
優選避讓部設置在距離內側接頭部件的裡側端面3mm以下的範圍內。 並且，作為滾珠的數目可採用5 8個。
根據本發明的等速萬向接頭，能夠沒有內側接頭部件的裡側端部向保 持架內徑面的切入。因此，可實現順暢的旋轉，能夠降低對保持架的過大 負載，從而能夠實現保持架的高強度化。
通過將避讓部的範圍設定在距離內側接頭部件的裡側端面3mm以下， 能夠有效地確保內圈與保持架的接觸面積，通過推壓內圈與保持架間的面 壓，能夠抑制發熱的產生和實現高壽命化。避讓部過大時，內側接頭部件 與保持架的接觸面積會變小，在內側接頭部件與保持架之間會成為高面 壓，會導致發熱變大、等速萬向接頭的壽命降低。
另外，可使用5 8個內轉矩傳遞滾珠，特別是在具有8個轉矩傳遞 滾珠的等速萬向接頭中，能夠確保強度、負載容量和耐久性，同時能夠實 現進一步的緊湊化和輕量化。


圖1為示出本發明的實施例的等速萬向接頭的剖視圖，
圖2為上述等速萬向接頭的內圈的剖視圖，
圖3為上述等速萬向接頭的內圈的主要部分放大的剖視圖。
符號說明
1內球面 2軌道槽 4外球面 5軌道槽 6內圈 7轉矩傳遞滾珠9保持器(保持架)15端部 17避讓部
具體實施例方式
下面，根據圖1 3說明本發明的實施例。
圖1示出等速萬向接頭(球籠型等速萬向接頭BJ)。該等速萬向接 頭包括在球面狀的內球面1上軸向地形成曲線狀的軌道槽2的作為外側
接頭部件的外圈3、在球面狀的外球面4上軸向地形成曲線狀的軌道槽5的作為內側接頭部件的內圈6、配置在使外圈3的軌道槽2和與之對應的
內圈6的軌道槽5協作形成的滾珠軌道上的多個轉矩傳遞滾珠7、具有保 持轉矩傳遞滾珠7的凹坑8的保持器(保持架)9。
內圈6在其中心孔(內徑孔)中插入未圖示的軸成花鍵嵌合，通過該 花鍵嵌合從而能夠在兩者之間轉矩傳遞。由此，在內側接頭部件(內圈) 6的內徑面11上形成花鍵部12。另外，外圈3由形成上述軌道槽2的孔 口部3a和從該孔口部3a的底壁突出設置的柱部3b構成。
如圖2所示，在內圈6的外球面4的裡側端部4a上形成比曲率半徑R 的外球面4還要後退的錐狀的避讓部17，外球面4與錐狀的避讓部17以 比外球面4的曲率半徑R小的曲率半徑R1連接，以使二者平滑地連續連 接，因此，與不設有如此避讓部17時的裡側端部4a (在圖3所示的虛擬 線所示的範圍內)相比更向內徑側後退。另外，作為該避讓部17的範圍H (從內圈6的裡側的端面6a到錐狀的避讓部17與外球面4的交點的範圍) 優選在3mm以下0
保持架9的內徑面9a的曲率半徑與內圈6的外球面4的曲率半徑R 設定成大致相同，保持架9的外徑面9b的曲率半徑與外圈3的內球面1 的曲率半徑設定成大致相同。因此，在獲得動作角之際，保持架9的外徑 面9b在外圈3的內球面1上滑動，同時內圈6的外球面4在保持架9的 內徑面9a上滑動。
在本發明中，通過在作為內側接頭部件的內圈6的外球面4的裡側端 部設有避讓部17，能夠沒有內圈6的裡側端部對保持架9a的切入。由此， 可順暢地旋轉，能夠降低對保持架9的過大負載，能夠實現保持架9的高 強度化。
通過將避讓部17的範圍設定成距離內圈6的裡側端面為3mm以下， 能夠有效地確保內圈6與保持架9的接觸面積，能夠推壓內圈6與保持架 9之間的面壓，能夠抑制發熱的產生和實現高壽命化。避讓部17過大時， 內圈6與保持架9的接觸面積變小，內圈6與保持架9之間成為高面壓， 發熱過大，會招致等速萬向接頭的壽命降低。另外，避讓部17過小時， 不能發揮作為避讓部17的功能，因此，作為避讓部17的範圍H優選在 0.5mm以上。在該等速萬向接頭中，可使用5 8個轉矩傳遞滾珠7。特別是，通過
成為具有8個轉矩傳遞滾珠7的等速萬向接頭，能夠確保強度、負載容量
和耐久性，同時能夠進一步實現緊湊化、輕量化。 產業上的可利用性
本發明也可適用於外側接頭部件的開口側的軌道槽形狀成為與軸向
平行的直線狀的底切自由型的固定型等速萬向接頭(UJ)。
權利要求
1、一種等速萬向接頭，具有在內球面形成多個軌道槽的外側接頭部件、在外球面形成與外側接頭部件的軌道槽成對的多個軌道槽的內側接頭部件、介於外側接頭部件的軌道槽與內側接頭部件的軌道槽之間且傳遞轉矩的多個滾珠、介於外側接頭部件的內球面與內側接頭部件的外球面之間且保持滾珠的保持架，所述等速萬向接頭的特徵在於，在所述內側接頭部件的外球面的裡側端部形成有比外球面更後退的錐狀的避讓部，且其以小曲率與外球面平滑地連續連接。
2、 如權利要求l所述的等速萬向接頭，其特徵在於， 避讓部設置在距離內側接頭部件的裡側端面3mm以下的範圍內。
3、 如權利要求1或2所述的等速萬向接頭，其特徵在於， 滾珠的個數為5 8個。
全文摘要
本發明提供一種即使在仰角、高負載時，也可順暢地旋轉，並可降低對保持架的過大負載，從而實現保持架的高強度化的等速萬向接頭。該等速萬向接頭具有在內球面(1)形成多個軌道槽(2)的外側接頭部件，在外球面(4)形成與外側接頭部件的軌道槽2成對的多個軌道槽(5)的內側接頭部件，介於外側接頭部件的軌道槽(2)與內側接頭部件的軌道槽(5)之間且傳遞轉矩的多個滾珠(7)、介於外側接頭部件的內球面(1)與內側接頭部件的外球面(4)之間且保持滾珠(7)的保持架(9)。在內側接頭部件的外球面(4)的裡側端部(4a)形成比外球面(4)更後退的錐狀的避讓部(17)，該避讓部(17)以小曲率與外球面(4)平滑地連續連接。
文檔編號F16D3/2245GK101688563SQ20088000854
公開日2010年3月31日 申請日期2008年2月22日 優先權日2007年3月20日
發明者小林正純 申請人:Ntn株式會社