固定類型恆速萬向節的製作方法
2023-12-10 03:29:01 5
專利名稱：固定類型恆速萬向節的製作方法
技術領域：
本發明涉及固定類型恆速接頭，所述固定類型恆速萬向節可以用於包括電源引導裝置的不同的引導裝置以及驅動軸、螺旋軸和汽車以及不同的工業機器內的其它動力傳輸系統中。
背景技術：
通常，多個萬向節(Cardan joint；十字聯軸器)已經用於汽車引導裝置內。十字接頭是非恆速接頭，所述非恆速接頭是這樣的當工作角增加時，輸入軸和輸出軸之間的旋轉變化也增加。由於有必要通過組合多個萬向節獲得恆速屬性，有個問題是，車輛設計的自由度受到削弱。
因此，如果固定類型恆速萬向節用作引導裝置的聯軸器，在任何工作角度可以獲得恆速屬性，提供了增加車輛的設計自由度的優點。固定類型恆速接頭包括外圈，所述外圈在其球形內表面內具有多個彎曲軌道槽(track groove)；內圈，所述內圈在其球形外表面內具有多個彎曲軌道槽；扭矩傳送球，所述扭矩傳送球在內圈和外圈的軌道槽之間併入；以及保持架(cage)，用於保持扭矩傳送球。
外圈的軌道槽的曲率中心(外圈軌道中心)相對外圈的球形內表面的曲率中心偏移，並且內圈的軌道槽的曲率中心(內環軌道中心)以向相對側面相對內圈的球形外表面的曲率中心偏移相同的距離，由此，通過外圈和內圈的軌道槽所構成的球軌道是朝向外圈的開口側擴展的楔形。
在此連接中，由於用於功能和處理的原因的請求，此類型的固定類型恆速接頭在外圈和內圈的軌道槽和球之間具有產生在其中的間隙。當內圈或者外圈在中間位置內用接頭固定，另外一個被移動，這樣的間隙顯示為軸向間隙、徑向間隙或者周向間隙。軌道間隙極大地影響了內圈和外圈之間的周向遊隙(轉動間隙(backlash))。從加工公差以及可組裝性的角度軌道間隙是不可避免的，導致較大的轉動間隙，導致擔心這樣的旋轉間隙損害了車輛的大體直傳輸的引導感覺或者導致不正常的聲音的產生。為了解決這個問題，日本未審查專利出版物2003-130082提出了一種能夠通過安裝在接頭內的預加載裝置而閉合軌道間隙來消除或者抑制轉動間隙的固定類型恆速接頭。
在日本未審查專利出版物2003-130082中公開的固定類型恆速接頭具有朝向外圈的開口側展開的楔形的球軌道，並且為了關閉通過軌道間隙產生的軸向間隙，所述固定類型恆速接頭具有這樣的布置其中用於軸向地施加彈性擠壓力的擠壓部設置在內圈側上，同時用於容納來自擠壓部的擠壓力的容納部設置在保持架內。以及，擠壓部和容納部之間的彈性鄰接朝向外圈的開口側擠壓內圈，這樣在二者之間產生了軸向相對運動。相對運動關閉了通過球的軌道間隙，這樣防止轉動間隙。但是，根據通過內圈和保持架之間的球形間隙所限定的軸向間隙的設置以及根據通過軌道間隙所產生的軸向間隙，存在通過軌道間隙產生的軸向間隙不能完全關閉的情況，使得其難於防止轉動間隙。
發明內容
根據本發明的實施例，提供了一種固定類型恆速接頭，包括外部件，所述外部件具有形成有多個軌道槽的內徑表面；內部件，所述內部件具有形成有多個軌道槽的外徑表面；球，所述球設置在通過外部件和內部件的軌道槽限定的楔形球軌道內；保持架，所述保持架設置在外部件的內徑表面和內部件的外徑表面之間，用於可旋轉地保持所述球；以及預加載機構，其中用於軸向地施加彈性軸向擠壓力的擠壓部或者用於容納來自擠壓部的擠壓力的容納部設置在保持架內，另外一個設置在內部件內，所述固定類型恆速接頭的特徵在於，包括其中接頭採取工作角時的情況，所述內部件和所述保持架之間的軸向間隙大於由於軌道間隙的緣故所導致的軸向間隙，以及所述內部件和所述保持架之間的軸向間隙是軌道的徑向間隙的2.5-6.5倍。
在該固定類型恆速接頭中，包括其中接頭採取工作角時的情況，如果內部件和保持架之間的軸向間隙小於由於軌道的徑向間隙的緣故的軸向間隙，在軸向間隙可以完全關閉之前內部件和保持架相對彼此鄰接；這樣，關閉由於軌道的徑向間隙的緣故導致的徑向間隙存在限制。因此，有必要的是，包括其中接頭採取工作角時的情況，內部件和保持架之間的軸向間隙大於由於軌道間隙的緣故所導致的軸向間隙。以及，為了讓內部件和保持架之間的軸向間隙更加確定，內部件和保持架之間的軸向間隙必須是軌道的徑向間隙的2.5-6.5倍。這保證了擠壓部和容納部之間的彈性鄰接朝向外部件的開口側擠壓內部件，這樣在二者之間產生軸向相對運動，這樣軌道的旋轉方向上的間隙可以通過球可靠地關閉。
此外，有利地，內部件的外徑表面形成有導角部，所述導角部用作避免與保持架的內徑表面幹涉，或者保持架的內徑表面可以被成形為非球形表面，所述非球形表面抑制與內部件的外徑表面的幹涉。當保持架荷內部件被相對移動時，這防止保持架荷內部件之間的幹涉。
根據本發明，預加載機構的擠壓部和容納部之間的彈性鄰接朝向外部件的開口側擠壓內部件，這樣在二者之間產生了軸向相對運動，在這種情況下，內部件和保持架之間的軸向間隙是軌道的徑向間隙的2.5-6.5倍，由於軌道間隙產生的軸向間隙被完全關閉之前，內部件和保持架沒有鄰接，通過球可以可靠地關閉軌道間隙。這樣，可以可靠地防止轉動間隙的發生，使得其可以提供用作車輛的引導聯軸器的高質量固定類型恆速接頭。
根據本發明的另外的實施例，固定類型恆速接頭包括外圈，所述外圈具有形成有多個軌道槽的內球形表面；內圈，所述內圈具有形成有多個軌道槽的外球形表面；楔形球軌道，每個通過外圈軌道槽和內圈軌道槽限定，所述外圈軌道槽和內圈軌道槽形成一對，並尺寸從接頭的軸線的方向的一端至另外一端減小；扭矩傳送球，在各球軌道內併入一個所述扭矩傳送球；和保持架，所述保持架具有用於保持扭矩傳送球的兜孔(pocket)，並介於外圈的內球形表面和內圈的外球形表面之間，其中外圈的軌道槽的曲率中心和內圈的軌道槽的曲率中心從接頭的中心向相對側偏離相同的距離，所述固定類型恆速接頭的特徵在於保持架的兜孔的軸向中心位置從保持架的曲率中心向外圈的軌道槽的曲率側中心移動。
將保持架的兜孔的軸向中心位置相對保持架的內球形表面和外球形表面的中心移動到外圈開口側(外環軌道中心側)導致了在外圈最內部側上的內圈和保持架之間的間隙，所述間隙是其間的徑向間隙與由於保持架兜孔的軸向中心位置的移動所導致的一定量的間隙相加。這樣增加的間隙就可以避免內圈外球形表面和保持架內球形表面之間的幹涉，所述幹涉否則就會由於這樣的事實的內圈的所述位移導致(所述位移位於外圈最內部側上(內圈軌道中心側))在無載荷狀態內的手工十字操作中，保持架沒有採取在1/2的工作角度處的角向位置。因此，就可以提供平穩操作、和即使在十字操作期間也沒有被故障的固定類型恆速接頭。
兜孔的軸向中心位置的移動量是這樣的尺寸關係，所述尺寸關係使得在內圈和保持架之間獲得通過預加載用於關閉軌道間隙所必須的間隙。特別優選地，兜孔的軸向中心位置的移動量是軌道槽的偏移量的1.0％至3.0％。所述尺寸關係可以在外圈最內部側上內圈2和保持架之間獲得較大的間隙，在十字操作的期間在內環和保持架之間可靠地避免幹涉，這樣提供了平滑的和穩定的操作性。如果所述移動量太小，內環和保持架在十字操作的過程中在外圈最內部側上彼此幹涉。反過來，如果所述移動量太大，內圈和保持架在軌道槽和扭矩傳送球彼此接觸之前無載荷操作期間彼此幹涉。此外，如果球形表面間隙預先製造的太大，所加載的扭矩的扭轉量變得較大，這種事實不是優選的。
優選地，保持架的兜孔的軸向尺寸和扭矩傳送球的直徑之間的差異在0-30μm的範圍內。當正間隙設置對於降低抵抗值是優選的，太大的間隙使得抑制扭矩傳送球的行為不可能。所述範圍保證扭矩傳送球的穩定旋轉。
圖1是固定類型恆速接頭的縱向剖視圖，顯示了本發明的實施例。
圖2是圖1的接頭的部分放大視圖。
圖3是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖4是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖5是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖6是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖7是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖8是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖9是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖10是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖11是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖12是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖13是顯示了內圈的修改的縱向剖視圖。
圖14是顯示了保持架的修改的縱向剖視圖。
圖15是顯示了保持架的修改的縱向剖視圖。
圖16是顯示了現有技術的固定類型恆速接頭的部分縱向剖視圖。
圖17是縱向剖視圖，顯示了圖16的接頭的十字操作的狀態。
圖18是圖17中的雙點劃線圍繞部分的放大視圖。
圖19是圖1的固定類型恆速接頭的部分放大圖，顯示了本發明的另外的實施例。
圖20是對應圖18的圖19的部分放大視圖。
圖21是引導裝置的示意平面圖。
圖22是引導裝置的示意側視圖。
具體實施例方式
下面將參照
本發明實施例。此外，作為一種類型的固定類型恆速接頭的球籠式(Rzeppa type；BJ)將作為示例進行說明，但是本發明不限於此，並且也可以應用到無底切類型(undercut free type；UJ)。
如圖1所示，固定類型恆速接頭作為其主結構元件具有外圈1、內圈2、多個扭矩傳送球3和保持架4。外圈1具有內球形表面1b，所述內球形表面1b形成有軸向延伸的軌道槽1a。內圈2具有外球形表面2b，所述外球形表面2b形成有軸向延伸軌道槽2a。通過將內圈2由諸如細齒花鍵(serration)或者花鍵(spline)的扭矩傳送裝置連接到軸5，內部件6通過內圈2和軸5構成。成對形成的外圈1的軌道槽1a和內圈2的軌道槽2a構成球軌道，每個球軌道具有併入其中的單個扭矩傳送球3。保持架4設置在外圈1的內球形表面1b和內圈2的外球形表面1b之間，並具有用於扭矩傳送球3的軸向等間距兜孔4a。
軌道槽1a、2a每個的數目例如是6個，但是在一些情況下，他們可以分別是3或者8個；它們的數目不特別地受到限定。當在縱向剖面中觀察時(圖1)，軌道槽1a、2a是圓弧狀的。外圈1的軌道槽1a的曲率中心O1(外圈軌道中心)相對外圈1的內球形表面的曲率中心O偏移，內圈2的軌道槽2a的曲率中心O2(內圈軌道中心)軸向地相對內圈2的外球形表面2b的曲率中心O通過向相對側偏移相同的距離。因此，通過一對軌道槽1a、2a構成的球軌道是從外圖1的開口側朝向最內部側的外圈1的開口側減小的楔形。
外圈1的內球形表面1b的曲率中心和保持架4的外球形表面4b的曲率中心與接頭中心O重合。此外，內圈2的外球形表面2b的曲率中心和保持架4的內球形表面4c的曲率中心也與接頭中心O重合。因此，外圈軌道中心O1的偏移量是從接頭中心O到外圈軌道中心O1的距離，而內圈軌道中心O2的偏移量是從接頭中心O到內圈軌道中心O2的距離；這樣，兩個距離是相同的。此外，儘管保持架4的外球形表面4b和內球形表面4c的曲率中心被顯示與接頭中心O重合，這些曲率中心如同軌道中心O1和O2那樣，從接頭中心O相對地偏移相同的距離。
使用此固定類型恆速接頭，當外圈1和內圈2每個採取工作角時，扭矩傳送球3總是保持在任何工作角度的半分面(bisection plane)內，這樣獲得了接頭的恆速屬性。
擠壓部件10安裝在軸5的軸端處。所示的示例中的擠壓部件包括作為擠壓部11的球、作為彈性部件12的壓縮彈簧和用於組裝擠壓部11和彈性部件12的保持架13。彈性部件12通過擠壓部11作用彈性力。如果擠壓部11在其與容納部15接觸處是球形的，其剩餘部分的形狀是可選的。保持架13通過例如擠壓配合或者粘合劑的適當手段固定到與內接頭部件2通過細齒花鍵形聯軸器(serration coupling)一體形成的軸5的前端。
容納部件14連接到保持架4的外圈最內部側的端部。用於在保持架4的外圈最內部側上覆蓋端部開口的蓋形式的該容納部件14由形成為部分球形表面的球形表面14a以及圍繞球形表面14a的外周環形形成的連接部14b構成。球形表面14a的內表面(與軸5相對的表面)是凹表面的形式，並且此凹表面用作容納來自擠壓部11的擠壓力的容納部15。連接部14b通過例如擠壓配合或者焊接的適當裝置固定到保持架4的端部。
此外，在此實施例中，擠壓部11設置在內圈側上，容納部15設置在保持架側。但是，反過來，也可以提供這樣的結構其中擠壓部設置在保持架側上，容納部設置在內圈側上。
在上述的布置中，當內圈2配合在軸5上，兩個通過制動環16等定位，擠壓部件10的擠壓部11和容納部件14的容納部15彼此鄰接，由此擠壓彈性部件12。這導致了內部件6(軸5和內圈2)擠壓到外圈1的開口側，這樣在二者之間發生軸向相對運動。當從扭矩傳送球3看時，這意味著後者被推到球軌道的減小側。因此，此相對運動關閉了軌道間隙，消除了轉動間隙。此處，彈性部件12、擠壓部件11和容納部15構成預加載機構。
在此連接中，在固定類型恆速接頭內，除了所述軌道間隙之外，出於處理和功能上的原因，在保持架4的外球形表面4b和外圈1的內球形表面1b之間以及保持架4的內球形表面4c和內圈2的外球形表面2b之間具有微小的球形表面間隙。對於由於球形表面間隙導致的這些軸向間隙，如果保持架4的內球形表面4c和內圈2的外球形表面2b之間的軸向間隙由於軌道間隙小於軸向間隙，那麼由於軌道間隙所導致的軸向間隙變得完全關閉之前，內圈2和保持架4彼此鄰接；這樣，由於保持架4相對內圈2的軸向可移動範圍被減小，由於軌道間隙所導致的軸向間隙不能被完全關閉，顯示了對此有限制。因此，包括其中接頭採取工作角度的情況，保持架4和內圈2之間的軸向間隙必須大於由於軌道間隙所導致的軸向間隙。
因此，為了讓內圈2和保持架4之間的軸向遊隙更加確定，內圈2和保持架4之間的軸向間隙必須設置為由於軌道間隙所導致的徑向間隙的2.5-6.5倍。此放大，即，從2.5-6.5倍的範圍是從接頭中心O至外圈軌道中心O1以及內圈軌道中心O2的軸向距離(軌道偏移量)和軌道OCD求得。此處，軌道PCD指的是外圈1和內圈2的軌道槽中心直徑。
如果相對於由於所述軌道間隙導致的徑向間隙，內圈2和保持架4之間的軸向間隙的放大小於2.5倍，就變得難於獲得傳輸與外圈1和內圈2的軌道槽1a、2a相關的扭矩所必須的深度。反過來，如果其大於6.5倍，當在恆速接頭的輸入軸和輸出軸之間採取工作角時，這引起彎曲的可操作性的下降。因此，有利地，內圈和保持架之間的軸向間隙被設置為由於軌道間隙所導致的徑向間隙的2.5倍-6.5倍。
此外，內圈2的外球形表面2b形成有用於與保持架4的內球形表面4c避免幹涉的導角部。此外，保持架4的內球形表面4c被成形為非球形表面，所述非球形表面抑制與內圈2的外球形表面的幹涉。這保證了內圈2相對保持架4的平滑運動，由於預加載保證了內圈2的運動量，這樣使得其可以更為可靠地關閉軌道間隙。
對於內圈2的外球形表面2b上形成導角部的模式，可以想到如圖2-7中所示的不同形式。圖2顯示了內圈2的外球形表面2b的端部邊緣形成有錐形導角部m的情況，所述端部邊緣位於外圈開口側上(顯示了傳統的形狀的圖示中的虛線部分)，圖3-7顯示了內圈2的外球形表面2b的端部邊緣形成有導角部的情況，如在m2-m6處，所述端部邊緣形成在外圈開口側上(顯示了傳統的形狀的圖示中的虛線部分)，包括具有如在O3-O7處的曲率中心的彎曲表面，所述曲率中心從接頭中心O軸向地或者徑向地偏移。圖2的錐形的導角部m1從內圈2的端部表面具有預定的傾斜角度α。圖3-7的導角部m2-m6從曲率中心O3-O7形成具有半徑R2-R6的凸面，所述凸面從接頭中心O軸向地或者徑向地偏移(在圖6中，包括從接頭中心O的傾斜角度β方向)。
儘管圖2-7顯示了形成在內圈2的外球形表面2b的端部邊緣上的導角部m1-m6，所述端部邊緣形成在外圈開口側上，但是，如圖8-13所示，也可以在內圈2的外球形表面2b的端部邊緣上形成導角部m1』-m6』，所述端部邊緣位於外圈最內部側上。圖8顯示了內圈2的外球形表面2b的位於外圈最內部側上的端部邊緣形成有錐形導角部m1』的情況。圖9-13顯示了內圈2的外球形表面2b的位於外圈最內部側上的端部邊緣形成有如在m2』-m6』處的導角部的情況，包括具有如在O3-O7』處的曲率中心的彎曲表面，所述曲率中心從接頭中心O軸向地或者徑向地偏移。圖8的錐形導角部m1』從內圈2的端部表面具有預定的傾斜角度α。圖9-13的導角部m2』-m6』形成從曲率中心O3』-O7』具有半徑R2』-R6』的凸面，所述曲率中心O3』-O7』從接頭中心O軸向地或者徑向地偏移(在圖12內，包括從接頭中心O的傾斜角度β的方向)。
對於將保持架4的內球形表面4c形成為抑制與內圈2的外球形表面幹涉的非球形表面的模式，可以想到如圖14、15中所示的。圖14顯示了保持架4的內球形表面4c』的接頭中心O部分形成有扁平部p的情況，所述扁平部p的相對側是具有從接頭中心O軸向地或者徑向地偏移的曲率中心O8和O9的半徑R』的凹面的形式，圖15顯示了保持架4的內球形表面4c」是具有從接頭中心O徑向地偏移的曲率中心O10的半徑R」的凹面的形式。
在內圈的外球形表面2b的形狀內，圖2-7的不同的形式與圖8-13的不同形式組合，由此擠壓部11和容納部15之間的彈性鄰接朝向外圈1的開口側擠壓內圈2，這樣在二者之間產生軸向相對運動。這樣，即使當接頭採取工作角度時，對於內圈2就可以軸向移動直到軌道間隙完全關閉，保持架4和內圈2之間沒有幹涉。因此，軌道間隙被可靠地關閉，並且在十字操作期間，出於結構上的原因，扭矩傳送球3不能穩定地控制保持架4至θ/2度(deg)的位置，結果內圈2的外球形表面2b和保持架4的內球形表面4c之間的幹涉可以可靠地避免，即使內圈2被推到外圈1的最內部側(內圈軌道中心O2側)。
此外，為了獲得恆速接頭的產品性能，有利地，軌道的徑向間隙是軌道PCD的從0至1.5％，外圈1和保持架4之間的徑向間隙是軌道PCD的從0至1.7％。如果這些間隙的百分比增加，軌道的徑向間隙增加，出於遊隙消除閉合的目的，需要內圈和保持架4之間的軸向間隙也增加。在接頭用高扭矩轉動的情況下，由於球軌道的形狀，內圈2朝向外圈1的最內部移動。如果內圈2和保持架4之間的軸向間隙較大，內圈2的外球形表面2b和容納部件14的部分球形表面14a在內圈2的外球形表面2b和保持架的內球形表面4c彼此鄰接之前相互幹涉。為了避免這種情況，容納部件14和保持架4之間的固定位置被安置在外圈1的最內部或者容納部件14的連接部14b直徑增加，容納部件14的部分球形表面14a的內表面凹部被放大。這使得可以避免諸如由於容納部件14的連接部14b和保持架4之間的固定部內的保持架4的厚度的減小所導致的強度降低、以及由於為了補償上述保持架壁厚減小、伴隨保持架外球形表面4b和外圈內球形表面1b的直徑的增加外圈軌道槽1a的槽深度的減小所導致的壽命的降低的缺陷。
此外，為了獲得固定類型恆速接頭的形狀，有利地，軌道PCD與扭矩傳送球的比率是從1.5至4.0。如果此比率小於1.5，那麼內圈2的強度降低，反過來，如果其大於4.0，有個缺點是不僅保持架4的強度降低，而且外圈1的外徑增加。
公開在日本未審查專利出版物2003-130082中的用於引導目的的固定類型恆速接頭具有安裝在其中的預加載裝置，由此消除了形成在旋轉的方向上產生遊隙的主要因素的軌道間隙，這樣緩解了可引導性的下降以及不正常的聲音的產生。但是，參照圖1，在扭矩沒有在軸的旋轉方向上施加的情況下，出於結構上的原因，內圈2和保持架4被推出到外圈1的開口側(外圈軌道中心O1側)。保持架4被軸向地移動到外圈1的內球形表面1b和保持架4的外球形表面4b彼此鄰接的位置，同時內圈2軸向地移動到軌道間隙消失的位置。此時，如果內圈2和保持架4之間的軸向間隙不大於內圈2由於軌道間隙的緣故軸向移動的量時，不能使得遊隙消除關閉有效。另一方面，在軸5的旋轉方向上施加較大扭矩的情況下，內圈2軸向移動到外圈最內部側上的保持架內球形表面4c和內圈外球形表面2b彼此鄰接的位置，外圈1的開口側(外圈軌道中心O1側)上的外圈內球形表面1b和保持架外球形表面4b相對彼此保持鄰接，如在通常的BJ內。這樣，不管扭矩載荷是否存在，不同的結構部分的位置關係在旋轉操作的過程中得以穩定化，這樣即使當採用工作角度θ時，扭矩傳送球3控制保持架4至θ/2度位置，從而提供了穩定的旋轉可操作性。
與此相對比，與旋轉操作不同，如圖17中所示，無載荷狀態的十字操作(其中軸5在工作角度的方向上彎曲，外圈1固定在位)使得這樣出於結構的原因，扭矩傳送球3不能穩定地將保持架4控制到θ/2度位置，即使軸5被彎曲θ度，結果內圈2推入到外圈1的最內部側(內圈軌道中心O2側)。由此，如圖18所示，內圈2的外球形表面2b和保持架4的內球形表面4c彼此幹涉，在十字操作的過程中，所述幹涉顯示為拉住(hitch)。在用於引導裝置的固定類型恆速接頭中，在傾斜引導中的向上傾斜(tilt-up)和向下傾斜(tilt-down)的操作中不能平穩地執行，導致在特定的環境下不能操作性。
如圖16所示，傳統上，保持架4的內球形表面4b和外球形表面4c的中心和兜孔4a的位置被設置為扭矩傳送球3的直徑d的一半(d/2)以保證保持架4的內球形表面4b和外球形表面4c的中心位置以及扭矩傳送球3的中心位置之間的重合，只要即使在高工作角上兜孔壁4a和扭矩傳送球3之間存在接觸。出於此原因，內圈2和保持架4之間的徑向間隙是(球形表面間隙)/2。另一方面，如圖19中的符號Δc所示，將保持架4的兜孔4a的位置相對內球形表面4b和外球形表面4c的中心(從端部表面的距離C0位置)移動到外圈開口側(外圈軌道中心O1側)導致外圈最內部側上的內圈2和保持架4之間的間隙增加對應徑向間隙的量和保持架4的兜孔位置的移動量。這通過圖19中的間隙ΔIC-i和圖16中的間隙ΔIC之間的差異指示。圖20是對應圖18的視圖，顯示了現有技術。如兩個附圖之間的比較清楚可見，儘管在圖18的情況下，內圈外球形表面2b和保持架內球形表面4c在外圈最內部側上彼此鄰接，在圖20的情況下，二者、2b和4c之間具有間隙。因此，在十字操作的過程中故障以及由此鎖定的不方便被消除。
工業應用性本發明的固定類型恆速接頭適於轉動間隙必須被抑制的應用中，如在用於汽車的引導聯軸器中。圖21、22顯示了引導裝置的示例。此引導裝置將引導輪21的旋轉通過包括一個或者多個引導軸22的駕駛杆傳送到引導齒輪23，由此將其轉換為轉向橫拉杆(tie rod)24的往復。出於與車上空間等的平衡的原因，在引導軸22不能以直線設置的情況下，一個或者多個萬向節25設置在引導軸22之間，由此保證，正確的旋轉被傳送到引導齒輪23，即使在其中引導軸22被彎曲的狀態中。固定類型恆速接頭可以用於此萬向節25內。圖22中的符號α指示接頭的彎曲角度。可以設置彎曲角度α超過30度的較大角度。此外，引導裝置可以是適於通過電動機傳遞輔助力的電動功率引導裝置(EPS)或者液壓類型功率引導裝置。
權利要求
1.一種固定類型恆速接頭，包括外部件，所述外部件具有形成有多個軌道槽的內徑表面；內部件，所述內部件具有形成有多個軌道槽的外徑表面；球，所述球設置在通過外部件和內部件的軌道槽限定的楔形球軌道內；保持架，所述保持架設置在外部件的內徑表面和內部件的外徑表面之間，用於可旋轉地保持所述球；以及預加載機構，其中用於施加彈性軸向擠壓力的擠壓部或者用於從擠壓部接收擠壓力的接收部設置在保持架內，另外一個設置在內部件內，所述固定類型恆速接頭的特徵在於，所述內部件和所述保持架之間的軸向間隙大於由於軌道間隙所導致的軸向間隙，並是軌道間隙的2.5-6.5倍。
2.根據權利要求1所述的固定類型恆速接頭，其中所述內部件的外徑表面形成有避免與保持架的內徑表面幹涉的導角部。
3.根據權利要求1或2所述的固定類型恆速接頭，其中所述保持架的內徑表面被成形為抑制與內部件的外徑表面幹涉的非球形表面。
4.一種固定類型恆速接頭，包括外圈，所述外圈具有形成有多個軌道槽的內球形表面；內圈，所述內圈具有形成有多個軌道槽的外球形表面；楔形球軌道，每個楔形球軌道都通過成對的外圈軌道槽和內圈軌道槽限定，並且每個楔形球軌道的尺寸都從接頭的軸線的方向的一端至另外一端減小；扭矩傳送球，在每個球軌道內裝入一個所述扭矩傳送球；和保持架，所述保持架具有用於保持扭矩傳送球的兜孔，並介於外圈的內球形表面和內圈的外球形表面之間，其中外圈的軌道槽的曲率中心和內圈的軌道槽的曲率中心從接頭的中心向相對側偏移相同的距離，所述固定類型恆速接頭的特徵在於保持架的兜孔的軸向位置從保持架的曲率中心偏移到外圈的軌道槽的外側。
5.根據權利要求4所述的固定類型恆速接頭，其特徵在於保持架的兜孔的軸向位置的偏移量是軌道槽的偏移量的1.0％至3.0％。
6.根據權利要求4或5所述的固定類型恆速接頭，其特徵在於預加載機構安裝在內圈和保持架之間，以提供關閉軌道間隙的結構，並且其中在無載荷狀態下在保持架的內球形表面和內圈的外球形表面之間形成間隙。
7.根據權利要求4-6任一項所述的固定類型恆速接頭，其特徵在於保持架的兜孔的軸向尺寸和扭矩傳送球的直徑之間的差值在0至30μm的範圍內。
8.根據權利要求4-7任一項所述的固定類型恆速接頭，其中所述內部件的外徑表面形成有避免與保持架的內徑表面幹涉的導角部。
9.根據權利要求4-7任一項所述的固定類型恆速接頭，其中所述保持架的內徑表面被成形為抑制與內部件的外徑表面幹涉的非球形表面。
10.根據權利要求1-9任一項所述的固定類型恆速接頭，其中所述固定類型恆速接頭用於車輛轉向引導裝置。
全文摘要
一種固定類型恆速萬向節，具有外圈(1)、內圈(2)、扭矩傳送球(3)和保持架(4)，用於讓彈性擠壓力沿軸向方向作用的擠壓部(10)或者用於容納來自擠壓部的擠壓力的容納部(14)設置在保持架(4)處，另外一個設置在內圈處。在接頭中，內圈和保持架之間的軸向間隙設置大於軌道之間的徑向間隙所導致的軸向間隙，以及軸向間隙也設置為徑向間隙的2.5－6.5倍。此外，用於容納扭矩傳送球的保持架的兜孔(4a)的軸向位置被移動比保持架的曲率中心(O)更靠近外圈的軌道槽(1a)的中心(O
文檔編號F16D3/20GK1864013SQ20048002876
公開日2006年11月15日 申請日期2004年9月27日 優先權日2003年10月1日
發明者山崎健太, 石島實 申請人:Ntn株式會社