等速萬向接頭及其內側部件的製作方法

2023-04-29 12:36:01

專利名稱：等速萬向接頭及其內側部件的製作方法
技術領域：
本發明涉及在汽車或各種產業機械的動力傳動系統中使用，例如在
4WD車或FR車等中使用的驅動軸或螺旋槳軸上組裝的固定式或滑動式等 速萬向接頭及構成該等速萬向接頭的一部分的內側部件。
背景技術：
例如，作為汽車的驅動軸等的連結用接頭使用的固定式等速萬向接頭
(帶補償器型等速萬向接頭BJ)包括作為外側部件的外圈，其在球面 狀內徑面沿軸向形成有曲線狀軌道槽；作為內側部件的內圈，其在球面狀 外徑面沿軸向形成有曲線狀軌道槽；多個扭矩傳遞用滾珠，其配置於外圈 的軌道槽和與之對應的內圈的軌道槽協同動作而形成的滾道；保持器，其 具備保持這些滾珠的凹部。多個滾珠收容於在保持器形成的凹部，且在圓 周方向上以等間隔配置。
在驅動軸中使用該等速萬向接頭的情況下，將從外圈的一端沿軸向一 體地延伸的軸部(從動軸)連結於車輪軸承裝置，並且，將花鍵嵌合於內 圈的軸孔的軸(驅動軸)連結於滑動式等速萬向接頭。若在該外圈的軸部 和內圈側的軸的雙軸間使外圈和內圈的角度變位，則收容於保持器的凹部 的滾珠始終是無論在任意工作角下，都維持在該工作角的二等分面內，從 而確保接頭的等速性。在此，工作角表示外圈的軸部和內圈的軸所成的角 度。
如上所述，軸與等速萬向接頭的內圈的軸孔連結。在該內圈和軸的連 結結構中，軸花鍵嵌合於內圈的軸孔中，用簧環防止脫落(例如，參照專 利文獻1)。在該專利文獻1中公開的連結結構中，在內圈的軸孔的軸插入 側端部設置倒角部，使得簧環的自動組裝容易。
圖9 圖12用於說明在具有專利文獻1中公開的形狀的內圈106中組 裝軸113的要領。如相同圖所示，在內圈106的軸孔112的內周面形成有花鍵117，在該軸孔112的軸插入側端部設置有倒角部120。該倒角角度 e設定為32.5。以下，優選設定為15°以上且32.5°以下。另夕卜，倒角部 120的開口端半徑R2設定為比軸113上簧環115由於自重而下垂時的半徑 R,大，以在軸113的端部形成的凹槽114中預先安裝的簧環115由於其自 重而下垂的狀態下，也能夠將軸113直接插入內圈106的軸孔112中(參 照圖9)。
在該內圈106的軸孔112中組裝軸113時，首先，如圖9所示，若將 軸113相對於內圈106的軸孔112配置於同軸上，則形成在該軸113的軸 端部簧環115下垂的狀態。
若從該狀態下，如圖10所示地向內圈106的軸孔112插入軸113，則 簧環115被內圈106的倒龜部120的錐面引導而被自動調心。
然後，若如圖11所示地向內圈106的軸孔112進一步插入軸113，則 簧環115縮徑至內圈106的花鍵小徑而通過軸孔112。
然後，若如圖12所示地將軸113的軸端部插入至從內圈106突出的 位置，則簧環115擴徑至在內圈106的軸孔開口端形成的臺階部116的位 置，從而該簧環115防止軸113的脫落。
專利文獻1:特許第318801號公報
然而，在所述等速萬向接頭中，在進行簧環115的自動組裝時，為了 使簧環115吃進內圈106的倒角部120的錐面長度而被自動調心的同時順 暢地縮徑，在該內圈106的軸插入側端部設置有突起部119。還有，將內 圈106的端部形成為突起形狀是考慮了內圈106和量規的組入性。
另一方面，為了提高簧環115的自動組裝性，優選減小內圈106的倒 角部120中的錐角即倒角角度P。然而，在確保內圈106的花鍵有效嵌合 長度的狀態下，越減小倒角角度e，所述突起部119的軸向長度越大，其 結果，內圈106的軸向長度即內圈寬度擴大。這導致在接頭的製造方面的 成本上升，接頭整體的重量也增加。

發明內容
本發明的目的在於提供即使縮短內圈的突起部的軸向長度(內圈寬 度)，也能夠使簧環的自動組裝容易的等速萬向接頭及其內側部件。
本發明是一種等速萬向接頭的內側部件，其裝配於等速萬向接頭，且 在與外側部件之間容許角度變位同時傳遞扭矩，在形成為內徑的軸孔中插 入軸並進行花鍵嵌合，用卡止部件防止脫落，其特徵在於，在所述軸孔的 軸插入側端部設置有倒角角度不同的二級倒角部。
優選該二級倒角部包括位於軸孔開口側的第一倒角部；在該第一倒 角部的軸孔開口相反側連接設置的第二倒角部，第一倒角部的倒角角度設
定為比第二倒角部的倒角角度大。另外，優選第一倒角部具有32.6。 60 °的倒角角度，第二倒角部具有15° 32.5°的倒角角度。
所述二級倒角部的第一倒角部其作用在於，即使在軸的端部形成的凹 槽中預先安裝的簧環由於其自重而下垂的狀態下，將該簧環自動調心的同 時將軸直接插入內圈的軸孔。另外，第二倒角部用於在簧環的自動調心後 使該簧環縮徑。
通過這樣設置倒角角度大的第一倒角部和倒角角度小的第二倒角部 構成的二級倒角部，容易地自動組裝簧環，並且，由於第一倒角部的倒角 角度大於第二倒角部，因此，能夠縮短內圈的突起部的軸向長度(內圈寬 度)。
艮P，在將第二倒角部的倒角角度設為與以往品相等的情況下，第一倒 角部的倒角角度設為比以往品大，因此，能夠相應地縮短內側部件的軸向長度。
若向由所述結構構成的內側部件附加外側部件、和夾在該外側部件和 內側部件之間並傳遞扭矩的扭矩傳遞部件，則能夠構成等速萬向接頭。 發明效果
根據本發明可知，通過在軸孔的軸插入側端部設置倒角角度不同的二 級倒角部，能夠確保與以往品同等的自動組裝性，並且，通過縮短內側部 件的軸向長度，能夠實現內側部件的輕量化及低成本化，能夠提供自動組 裝性良好且輕量緊湊的等速萬向接頭。


圖1是為了比較本發明的實施方式的內圈形狀和以往品，分別在從軸 線開始的上半部分表示本發明的實施方式的內圈，在從軸線開始的下半部
分表示以往的內圈的剖面圖。
圖2是表示在本發明的實施方式中的簧環的剖面圖。
圖3是表示在本發明的實施方式中將軸相對於內圈配置於同軸上的狀 態的剖面圖。
圖4是表示在本發明的實施方式中用內圈的第一倒角部對簧環自動調
心的同時插入軸的狀態的剖面圖。
圖5是表示在本發明的實施方式中用內圈的第二倒角部使簧環縮徑的 同時插入軸的狀態的剖面圖。
圖6是表示在本發明的實施方式中結束向內圈的軸的插入後，利用簧 環防止脫落的狀態的剖面圖。
圖7是在固定型等速萬向接頭的結構例中沿圖8的B—O—B線的剖 面圖。
圖8是沿圖7的A—A線的剖面圖。
圖9是表示相對於以往的內圈將軸配置於同軸上的狀態的剖面圖。 圖10是表示用以往的內圈的倒角部將簧環自動調心的同時插入軸的 狀態的剖面圖。
圖11是表示用以往的內圈使簧環縮徑的同時插入軸的狀態的剖面圖。 圖12是結束相對於以往的內圈的軸的插入後，利用簧環防止脫落的 狀態的剖面圖。
圖中3 —外側部件(外圈)；6—內側部件(內圈)；7 —扭矩傳遞部 件(滾珠)；12 —軸孔；13 —軸；15 —卡止部件(簧環)；20 — 二級倒角部； 21—第一倒角部；22 —第二倒角部；a —第一倒角部的倒角角度；p—第 二倒角部的倒角角度。
具體實施例方式
以下，詳細說明本發明的實施方式。還有，以下的實施方式例示了適
用於固定式(帶補償器型)等速萬向接頭(BJ)的情況，但還可以適用於 其他等速萬向接頭、例如，固定式(底切自如型)等速萬向接頭(UJ)、 滑動式(交叉槽型)等速萬向接頭(U)或滑動式(雙效補償型)等速萬 向接頭(DOJ)、滑動式(三通型)等速萬向接頭(TJ)。
圖7及圖8所示的實施方式的等速萬向接頭包括作為外側部件的夕卜 圈3，其在球面狀內徑面1沿軸向形成有曲線狀軌道槽2;作為內側部{牛 的內圈6，其在球面狀的外徑面4沿軸向形成有曲線狀的軌道槽5;配置
於在外圈3的軌道槽2和與之對應的內圈6的軌道槽5協動而形成的滾道 的八個扭矩傳遞用滾珠7;具備保持這些滾珠7的凹部8的保持器9。八 個滾珠7 —個個地收容於在保持器9上形成的凹部8，並在圓周方向上以 等間隔配置。
外圈3的軌道槽2的曲率中心Ch和內圈6的軌道槽5的曲率中心02 相對於包含滾珠7的中心的接頭中心面0，在軸向上向相反側偏離等距離 程度，因此，滾道形成為開口側寬，朝向裡側逐漸縮小的楔形狀。另外， 外圈3的內徑面1及內圈6的外徑面4的球面中心均與接頭中心面0—致。
在汽車的驅動軸中使用由所述結構構成的等速萬向接頭的情況下，將 從所述外圈3的口部10的底部一體地延伸的軸部11 (從動軸)連接於車 輪軸承裝置(未圖示)，並且，將在內圈6的軸孔12中花鍵嵌合的軸13 (驅動軸)與滑動型等速萬向接頭(未圖示)連結。通過花鍵嵌合連結該 內圈6和軸13，能夠在兩者間傳遞扭矩。
在該等速萬向接頭中，能夠在外圈3的軸部11和內圈側的軸13的雙 軸之間容許工作角度變位的同時，能夠傳遞扭矩。g卩，若外圈3和內圈6 的角度變位角度e程度，則被保持器9引導的滾珠7始終是無論在任意工 作角e下，也維持在該工作角e的二等分面(9/2)內，從而確保接頭的 等速性。
插入內圈6的軸孔12並花鍵嵌合的軸13，通過用在內圈6的軸孔12 的裡側端部設置的臺階部16卡止在其前端部設置的環狀凹槽14中嵌入的 作為卡止部件的簧環15，防止脫落。
圖1中為了比較本發明的實施方式的內圈形狀和以往品，分別在從軸 線開始的上半部分表示本發明的實施方式的內圈6，在從軸線開始的下半 部分表示以往的內圈106。
該等速萬向接頭的內圈6具備如圖1所示地在軸孔12的軸插入側 端部設置有倒角角度a、 e不同的二級倒角部20的結構。該二級倒角部 20包括位於軸孔開口側的第一倒角部21、和在該第一倒角部21的軸孔
開口相反一側連接設置的第二倒角部22，將第一倒角部21的倒角角度ci
設定為比第二倒角部22的倒角角度e大。第一倒角部21具有32.6° 60 °的倒角角度a，第二倒角部22具有與以往品相等的15° 32.5°的倒
角角度P 。
二級倒角部20的第一倒角部21即使在軸13的端部形成的凹槽14中 預先安裝的簧環15由於其自重而下垂的狀態下，也將該簧環15進行自動 調心的同時，將軸13直接插入內圈6的軸孔12中，需要使內圈6的幵口 端處的半徑R3與以往品中的內圈106的開口端處的半徑R2相等(R產R2)。
另外，第二倒角部22用於在簧環15的自動調心後，使該簧環15縮 徑，需要使與第一倒角部21的邊界部分處的半徑&比圖2所示的簧環15 的最大半徑Rs大(R4>R5)。
圖3 圖6用於說明在該實施方式的內圈6中組裝軸13的要領。
在該內圈6的軸孔12中組裝軸13時，首先，如圖3所示，若將軸13 相對於內圈6的軸孔12配置於同軸上，則形成為在該軸13的軸端部簧環 15下垂的狀態。
若從該狀態如圖4所示地向內圈6的軸孔12中插入軸13，則簧環15 被內圈6的二級倒角部20的第一倒角部21的錐面引導而被自動調心。
然後，若如圖5所示地向內圈6的軸孔12中進一步插入軸13，則簧 環15被內圈6的二級倒角部20的第二倒角部22的錐面引導並縮徑至花 鍵小徑，通過軸孔12。
然後，若如圖6所示地將軸13的軸端部插入至從內圈6突出的位置， 則簧環15在內圈6的軸孔開口端形成的臺階部16的位置擴徑，用該簧環 15防止軸13脫落。
通過這樣設置倒角角度a大的第一倒角部21、和倒角角度P小的第二 倒角部22構成的二級倒角部20，容易地自動組裝簧環15，並且，由於第 一倒角部21的倒角角度比第二倒角部22大(a 〉 P )，還能夠如圖1所 示地將內圈6的突起部19的軸向長度rm (內圈寬度L。設為比以往品中 的內圈106的突起部119的軸向長度m2 (內圈寬度L2)短(mi<m2 、 L, <L2)。
艮P，在將第二倒角部22的倒角角度P設為與以往品相等的情況下，第一倒角部21的倒角角度a大於以往品，因此，能夠相應地縮短內圈6 的軸向長度即內圈寬度L,。
權利要求
1.一種等速萬向接頭的內側部件，其裝配於等速萬向接頭，且在與外側部件之間容許角度變位同時傳遞扭矩，在形成為內徑的軸孔中插入軸並進行花鍵嵌合，用卡止部件防止脫落，其特徵在於，在所述軸孔的軸插入側端部設置有倒角角度不同的二級倒角部。
2. 根據權利要求l所述的等速萬向接頭的內側部件，其特徵在於， 所述二級倒角部包括位於軸孔開口側的第一倒角部；在該第一倒角部的軸孔開口相反側連接設置的第二倒角部，第一倒角部的倒角角度設定 為比第二倒角部的倒角角度大。
3. 根據權利要求1或2所述的等速萬向接頭的內側部件，其特徵在於，所述第一倒角部具有32.6° 60°的倒角角度，第二倒角部具有15 ° 32.5°的倒角角度。
4. 一種等速萬向接頭，其中，具備外側部件；權利要求1 3中任一項所述的內側部件；夾在所述外側 部件和內側部件之間傳遞扭矩的扭矩傳遞部件。
全文摘要
一種等速萬向接頭及其內側部件，即使縮短內圈的突起部的軸向長度(內圈寬度)，也容易自動組裝簧環。內圈(6)裝配於等速萬向接頭，且在與外圈之間容許角度變位的同時傳遞扭矩，在形成為內徑的軸孔(12)中插入軸而進行花鍵嵌合，用簧環防止脫落，在所述軸孔(12)的軸插入側端部設置倒角角度不同的二級倒角部(20)。該二級倒角部(20)包括位於軸孔開口側的第一倒角部(21)、和在該第一倒角部(21)的軸孔開口相反側連接設置的第二倒角部(22)，將第一倒角部(21)的倒角角度(α)設定為比第二倒角部(22)的倒角角度(β)大。
文檔編號F16D3/2245GK101346552SQ200680049150
公開日2009年1月14日 申請日期2006年12月11日 優先權日2005年12月26日
發明者小林正純 申請人:Ntn株式會社