专利名称：等速接头和制造这种等速接头的方法
技术领域：
本发明涉及一种等速万向接头，其比如在汽车的驱动力传送部分中将一根传动轴连接到另外一根传动轴上，和一种组装这种等速万向接头的方法。
背景技术：
迄今为止，已经在汽车的驱动力传送部分中使用了一种等速万向接头，其将一根传动轴连接到另外一根传动轴上并且将旋转力传送至相应的车轴。
关于这种类型的等速万向接头，本申请人在日本公开专利公告No.11-210776中提出了这样一种等速万向接头，即能够通过降低滚针轴承与十字头(a trunnion)之间的接触表面压力来提高耐用性。
发明内容
本发明的总体目的在于提供一种等速万向接头，其中滚动构件被方便地固定和保持住。
本发明的主要目的在于提供一种制造等速万向接头的方法，这种方法被设计成能够获得一种用于安装滚动构件的方便操作。
本发明的另外一个目的在于提供一种制造等速万向接头的方法，能够提高所述等速万向接头的生产率和降低生产成本。
根据本发明的一个方面，在此提供了一种等速万向接头，包括一个圆柱形外侧构件和一个内侧构件，该外侧构件被连接在一根传动轴上，并且在内周表面上设有多个以预定间距相互分离且沿着轴向延伸的导槽，该内侧构件被插入所述外侧构件的敞口内部空间，并且被连接在另外一根传动轴上，这种等速万向接头包括多个十字头，它们朝向所述导槽扩展；环状滚轮构件(ring-shaped roller members)，它们与所述导槽发生接触并且从外侧装配在所述十字头上；以及多个滚动构件，它们被可滚动地置于所述十字头与滚轮构件之间，其中，当所述多个滚动构件被安装在滚轮构件的内径部分上时，所述多个滚动构件由膏状蜡保持住，所述膏状蜡被粘附在滚轮构件的内径部分上。
根据本发明的另外一个方面，在此提供了一种等速万向接头，包括一个圆柱形外侧构件和一个内侧构件，该外侧构件被连接在一根传动轴上，并且在内周表面上设有多个以预定间距分离开且沿着轴向延伸的导槽，该内侧构件被插入所述外侧构件的敞口内部空间，并且被连接在另外一根传动轴上，这种等速万向接头包括多个十字头，它们朝向所述导槽扩展；环状滚轮构件，它们与所述导槽发生接触并且从外侧装配在所述十字头上；多个滚动构件，它们被可滚动地置于所述十字头与滚轮构件之间，其中，使得固态蜡熔化并且以液态供给至滚轮构件的内径部分，所述多个滚动构件由此后发生固化的固态蜡保持在所述滚轮构件的内径部分上。
也就是说，在本发明中，所述滚动构件通过膏状蜡或者固态蜡安装和保持在所述滚轮构件的内径部分上。也就是说，根据本发明，无需如同常规技术那样借助于梯形畸变效应来将滚动构件保持住(参见日本公开专利公告No.11-210776)。还有，能够防止滚动构件发生脱开。因此，能够获得用于安装滚动构件的方便操作。
在本发明中，词语“膏状蜡”指的是一种在常温下稠度(consistency)低于300的油脂类材料。词语“稠度”指的是一种极其粘稠以抵抗变形的物质的浓度。按照JIS(日本工业标准)K2220-5.3.2，稠度被确定为使得一个具有预定形状的锥体(质量102.5±0.05克)与保持部分(质量45.50±0.02克)一起持续5.0±0.1秒垂直地进入样品内；测定出在此过程中沿着竖直方向获得的运动深度；并且将指示读数乘以10。
另一方面，词语“固态蜡”指的是一种在室温下呈固态并且通过升温或者加热至约70至100℃来熔化成具有相对较低粘度的液体。如前所述固态蜡的具体示例包括由脂肪酸和醇形成的酯。这种固态蜡能够降低等速万向接头的生产成本，因为这种固态蜡不太昂贵。在日本，这种固态蜡被称作“rou”。
在本发明中，优选的是所述滚轮构件的内径部分具有由一个环状凹陷部分以及一个径向向内突伸的单凸缘部分而形成的L形横剖面。因此，能够提高所述滚轮构件的内径部分的可加工性。
可选择地，所述滚轮构件的内径部分的形状可以具有一个L形横剖面。在这种结构中，也能够提高所述滚轮构件的内径部分的可加工性。
在这种结构中，所述滚轮构件的内径部分可以被构造成具有一对凸缘部分和一个环状凹陷部分，这对凸缘部分沿着轴向形成于两个端部处，并且各个凸缘部分均以预定长度径向向内突伸，该环状凹陷部分形成于所述那对凸缘部分之间。
优选的是，在所述滚轮构件的具有L形横剖面的内径部分上安装有一个保持构件。
优选的还有，所述十字头均包括一个具有恒定外径的柱状部分，和一个大于该柱状部分的外径的径向扩展部分；并且一个位于所述柱状部分与径向扩展部分之间交界面处的周面部分具有一个曲率半径，该曲率半径大于所述柱状部分的外径长度乘以0.1(柱状部分的外径×0.1)。因此，能够通过避免应力集中在位于所述柱状部分与径向扩展部分之间的台阶部分上，确保所述十字头的轴强度。
优选的还有，一个环状构件被安装在所述十字头的基部上，该圆环状构件环绕着所述十字头的周面部分。当所述基部的曲率半径较大时，能够通过避免任何应力集中而提高所述十字头的轴强度。
根据本发明的再一个方面，在此提供了一种制造等速万向接头的方法，其中所述等速万向接头包括一个圆柱形外侧构件，其在内周表面上设有多个以预定间距相互分离且沿着轴向延伸的导槽；一个辐盘(a spider)，其被设置在所述外侧构件的敞口内部空间中，并且带有多个朝向所述导槽扩展的十字头；以及环状滚轮构件，它们与所述导槽发生接触，并且从外侧装配在所述十字头上，这种制造等速万向接头的方法包括向所述滚轮构件的内径部分上供给膏状蜡；将多个滚动构件设置在所述滚轮构件的内径部分上，来利用膏状蜡将这些滚动构件保持在所述滚轮构件上；以及将所述滚轮构件装配到所述辐盘上的十字头上，所述滚动构件被保持在所述滚轮构件上。
根据本发明的又一个方面，在此提供了一种制造等速万向接头的方法，其中所述等速万向接头包括一个圆柱形外侧构件，其在内周表面上设有多个以预定间距相互分离且沿着轴向延伸的导槽；一个辐盘，其被设置在所述外侧构件的敞口内部空间中，并且设有多个朝向所述导槽扩展的十字头；以及环状滚轮构件，它们与所述导槽发生接触，并且从外侧装配在所述十字头上，这种制造等速万向接头的方法包括将多个滚动构件设置在所述滚轮构件的内径部分上；向所述滚轮构件的内径部分上供给膏状蜡，来借助于这些膏状蜡将所述多个设置的滚动构件保持在所述滚轮构件上；以及将所述滚轮构件装配到所述辐盘上的十字头上，所述滚动构件被保持在所述滚轮构件上。
在任一种制造方法中，多个滚动构件均借助于膏状蜡保持在所述滚轮构件的内径部分上。因此，无需利用梯形畸变效应来将所述滚动构件保持住。还有，能够避免所述滚动构件发生脱开。因此，能够获得用于安装所述滚动构件的方便操作。
在这种情况下，优选的是鉴于下述原因使用这样的膏状蜡，即稠度低于封装在所述外侧构件内部空间中的润滑脂的稠度，并且按照日本工业标准其稠度不低于50但是低于300。在这种情况下，即使当在所述外侧构件的内部空间中膏状蜡和润滑脂以混合方式存在，仍旧能够避免对润滑脂的性能产生任何影响。
根据本发明的另外一个方面，在此提供了一种制造等速万向接头的方法，包括第一步骤，将多个滚动构件设置在滚轮构件的内径部分上；第二步骤，将设有所述滚动构件的滚轮构件装配在辐盘上的十字头上；以及第三步骤，使得所述滚轮构件与导槽发生接合，其中，执行一个固态蜡保持步骤，以便使得熔化的固态蜡被供给至多个设置的滚动构件，并且使得这些固态蜡固化，来将所述滚动构件保持在所述滚轮构件上。
就此而言，所述固态蜡保持步骤可以在第一步骤之前进行。在这种情况下，可以将其上粘附有熔化的固态蜡的滚动构件置于所述滚轮构件的内径部分内。该固态蜡保持步骤可以在第二步骤之前执行，或者该固态蜡保持步骤可以在第三步骤之前或者之后执行。或者，该固态蜡保持步骤可以比如在第二步骤之前和第三步骤之后多次执行。
如前所述，当多个滚动构件利用固态蜡保持在所述滚轮构件的内径部分上时，也无需利用梯形畸变效应来将所述滚动构件保持住。还有，能够避免所述滚轮构件发生任何脱开。因此，能够获得用于安装所述滚轮构件的方便操作。
熔化的固态蜡具有一个相对较低的粘度。因此，熔化的固态蜡会快速和可靠地抵达所述滚轮构件与滚动构件之间的贴合表面处。因此，所述滚轮构件可以利用固态蜡可靠和高效地保持在所述滚轮构件的内径部分上。
优选的还有，执行一个熔化和去除已经在固态蜡保持步骤中固化的固态蜡的步骤。该固态蜡去除步骤优选在第三步骤之前或者之后执行。
在该过程中，能够可靠地防止固态蜡与一个用于环绕在所述等速万向接头周围的接头罩和/或一种即将封装在该接头罩中的润滑脂产生任何化学反应。因此，能够避免所述接头罩和润滑脂的质量发生任何变化。
当结合附图时，本发明的前述和其它目的、特征以及优点将从下面的描述中变得更为明了，在所述附图中通过示意性实例示出了本发明的一个优选实施例。
图1是一个放大的竖向剖视图，沿着一个垂直于根据第一实施例的等速万向接头纵向的方向示出了主要部件；图2是一个竖向剖视图，示出了图1中所示等速万向接头的滚轮构件；图3是一个放大的竖向剖视图，示出了图1中所示等速万向接头的主要部件；图4是一个如图3中箭头所示沿着线IV-IV的剖视图；图5是一个局部的竖向剖视图，示出了一个根据第一实施例的第一变型实施例的等速万向接头；图6是一个局部的竖向剖视图，示出了一个根据第一实施例的第二变型实施例的等速万向接头；图7是一个局部的竖向剖视图，示出了一个根据第一实施例的第三变型实施例的等速万向接头；图8是一个局部的竖向剖视图，示出了一个根据第一实施例的第四变型实施例的等速万向接头；图9是一个局部的竖向剖视图，其中一个垫圈被安装在图1中所示滚轮构件的内径部分上；图10是一个局部的竖向剖视图，其中安装有一个取代图7中所示垫圈的平垫圈；图11是一些符号，示出了膏状蜡的稠度与滚针轴承的各种特性之间的关系；图12是一个横向剖视图，示出了一种按照第一方法将多个滚针轴承设置在一个夹具与滚轮构件上的环状凹陷部分之间的状态；图13是一个横向剖视图，示出了一种在如图12中所示装填滚针轴承之后将膏状蜡注射入所述夹具与滚轮构件上的圆环状凹陷部分之间空间内的状态；图14是一个横向剖视图，示出了一种按照第二方法在装填滚针轴承之前将膏状蜡注射入所述夹具与滚轮构件上的圆环状凹陷部分之间空间内的状态；图15是一个横向剖视图，示出了一种按照第三方法沿着滚轮构件上的圆环状凹陷部分涂敷膏状蜡的状态；图16是一个横向剖视图，示出了一种在如图15中所示涂敷膏状蜡之后沿着所述环状凹陷部分设置滚针轴承的状态；图17是一个横向剖视图，示出了一种沿着如图16中所示环状排列的滚针轴承的内周表面进一步涂敷膏状蜡的状态；图18是一个横向剖视图，示出了一种按照第四方法将膏状蜡注射入滚轮构件上的孔内的状态；图19是一个横向剖视图，示出了一种将滚针轴承插入如图18中所示注射的膏状蜡内的状态；图20是一个放大的水平剖视图，示出了一个根据第二实施例的等速万向接头中的主要部件；图21示出了一个用于制造图20中所示等速万向接头的流程图；图22是一个水平剖视图，示出了一种将多个滚针轴承设置在一个夹具与滚轮构件上的环状凹陷部分之间的状态；图23是一个水平剖视图，示出了一种用固态蜡填充所述夹具的外周表面与滚轮构件上的环状凹陷部分之间空间的状态；图24是一个水平剖视图，示出了一种将滚轮构件从所述夹具上去除的状态，其中所述滚轮构件带有借助于固态蜡保持在其内径部分上的多个滚针轴承；图25示出了另外一个用于制造图20中所示等速万向接头的流程图；图26是一个水平剖视图，示出了一种将滚针轴承排列在滚轮构件的内径部分上的状态；图27是一个水平剖视图，示出了一种用熔化的固态蜡填充所述夹具与装配在所述夹具上的滚轮构件之间间隙的状态；以及图28是一个水平剖视图，示出了一种在用固态蜡进行填充之后将滚针轴承插入所述间隙内的状态。
具体实施例方式
下面将参照附图利用优选实施例示例性地对根据本发明的等速万向接头以及制造这种等速万向接头的方法进行详细阐述。
图1是一个放大的竖向剖视图，示出了一个根据第一实施例的等速万向接头中的主要部件。等速万向接头10包括一个圆柱状外侧杯状物(外侧构件)12和一个内侧构件16，该外侧杯状物具有一个孔，并且被连接在一根未示出的第一轴的一个端部上，该内侧构件16被固定在第二轴14的一个端部上，并且被容纳在外侧杯状物12上的孔中。
如图1中所示，在外侧杯状物12的内壁表面上形成有三条导槽18a至18c，这些导槽沿着轴向延伸，并且分别环绕轴心以120度的间隔设置。各条导槽18a至18c均包括一个顶部20和滑动部分22a、22b，该顶部20具有一个被制成平缓弯曲形状的横剖面，这些滑动部分22a、22b在顶部20的两侧相对，并且均具有一个被制成圆弧形状的横剖面。
一个环状辐盘24从外侧装配在第二轴14上。三个十字头26a至26c被整体式形成在辐盘24的外周表面上，其中十字头26a至26c分别朝向导槽18a至18c扩展，并且环绕所述轴心以120度的间隔设置。
以放大方式如图2中所示，一个环状滚轮构件30从外侧装配在各个十字头26a至26c的外周表面上，同时多个滚针轴承(滚动构件)28置于它们之间。如图3中所示，滚轮构件30的外周表面包括一个圆弧状表面部分32，该表面部分32对应于滑动部分22a、22b的横剖形状，来与滑动部分22a、22b形成面-面接触；一个第一环状倾斜表面部分36a，该表面部分36a从圆弧状表面部分32连续至一个上侧表面34；以及一个第二圆环状倾斜表面部分36b，该表面部分36b从圆弧状表面部分32连续至一个下侧表面38。
在滚轮构件30的内周表面的上部(端部)处设置有一个单凸缘部分40，该单凸缘部分40被制成以预定长度径向向内突伸。相反，在凸缘部分40的下侧没有径向向内突伸的部件。一个环状凹陷部分42被制成相对于各个十字头26a至26c的外周表面具有一个间隙。换句话说，滚轮构件30的内径部分被制成利用凸缘部分40和圆环状凹槽部分42而具有一个L形横剖面。
多个滚针轴承28在滚轮构件30的内径部分上基本上平行于圆周方向对齐。滚针轴承28利用由涂敷在所述内径部分的壁面上的膏状蜡保持住，从而使得滚针轴承28如后面所述那样不会从滚轮构件30的内径部分上脱落。在这种结构中，沿着滚轮构件30的内径部分安装起来的多个滚针轴承28分别具有基本上相同的直径，并且具有基本上相同的形状。
如图1中所示，各个十字头26a至26c均包括一个具有恒定外径的柱状部分44，和一个径向扩展部分46，该径向扩展部分46被设置在位于辐盘24附近的柱状部分44的下侧，并且大于柱状部分44的外径。
如图2中所示，在柱状部分44与径向扩展部分46之间的交界部分处，即在位于径向扩展部分46附近的柱状部分44的基部处，形成有一个曲率半径为R1的周面部分48。
在这种结构中，周面部分48的曲率半径R1小于面对着该周面部分48的滚针轴承28的端拐角部分50的曲率半径R2(即R1＜R2)。由于如前所述各个十字头26a至26c的基部周面部分48的曲率半径R1小于滚针轴承28的端拐角部分50的曲率半径R2，所以当滚针轴承28沿着各个十字头26a至26c的轴向在十字头26a至26c与滚轮构件30之间移动时，滚针轴承28的端部会抵靠在位于周面部分48附近的径向扩展部分46的壁面52上，来调整其位移。
根据第一实施例的等速万向接头10基本上如前所述构造而成。接下来，将对其工作过程、功能以及效果进行阐述。
当未示出的第一轴发生旋转时，旋转力经由外侧杯状物12传送至内侧构件16，并且第二轴14在十字头26a至26c的作用下沿着预定方向旋转。
也就是说，外侧杯状物12的旋转力经由滚轮构件30和多个滚针轴承28传送至十字头26a至26c，其中滚轮构件30与导槽18a至18c上的滑动部分22a、22b形成面-面接触，而滚针轴承28被保持在滚轮构件30上的环状凹陷部分42上。因此，与十字头26a至26c接合的第二轴14最终发生旋转。
在这种结构中，当第二轴14相对于具有第一轴的外侧杯状物12倾斜预定角度时，十字头26a至26c会环绕其轴心发生旋转运动，其中各个十字头26a至26c均被制成柱状。滚轮构件30按照所述旋转运动沿着圆弧状滑动部分22a、22b在箭头A所示方向上(参见图1)发生滑动。
十字头26a至26c在与多个滚针轴承28发生线-线接触的同时，沿着十字头26a至26c的轴向(箭头B所示方向)发生位移(参见图1)。
还有，在多个滚针轴承28的滚动作用下，十字头26a至26c会沿着基本上垂直于这些十字头26a至26c的轴线的方向(垂直于图1的纸面方向)发生位移。
因此，第一轴的旋转运动被顺畅地传送至第二轴14，而不会受到第二轴14相对于外侧杯状物12的倾斜角度的影响。
在第一实施例中，仅在滚轮构件30的内径部分的一个端部(上部)处设置有凸缘部分40，并且另外一端使得环状凹陷部分42相对于十字头26a至26c形成具有间隙，从而使得滚轮构件30的内径部分被制成具有L形横剖面。相应的，可以提高滚轮构件30的内径部分的可加工性。因此，鉴于下述原因，能够提高等速万向接头10的生产率，并且能够降低生产成本。
例如，一个未示出的抛光研磨轮可以方便地穿过没有形成凸缘部分40的间隙前移到滚轮构件30的内径部分处。对于滚轮构件30的内径部分来说，例如能够方便地执行例如抛光处理和精整处理。还有，研磨粉尘可以优选地从所述间隙排放至外部。
在第一实施例中，多个滚针轴承28由涂敷在滚轮构件30的内径部分的壁面上的固体蜡保持住。因此，例如无需采用通过利用梯形畸变效应来安装滚针轴承28的方法。还有，防止了滚针轴承28发生任何脱开。因此，能够获得用于将滚针轴承28安装在滚轮构件30的内径部分上的简便操作。
因此，能够获得用于组装等速万向接头10的方便操作。因此，提高了生产率，并且能够进一步降低生产成本。还有，滚针轴承28在无需利用梯形畸变效应的条件下被安装在滚轮构件30的内径部分上。因此，与采用了梯形畸变效应的情况相比，对滚针轴承28的大小、滚针轴承28之间的间距等等的尺寸限制被放宽了。因此，能够简化用于处理滚轮构件30的内径部分的操作。
还有，多个滚针轴承28借助于固态蜡保持在滚轮构件30的内径部分上。因此，例如即使当在用于运输或者组装滚轮构件30的操作中向滚轮构件30施加了振动等等时，仍旧能够轻易避免滚针轴承28发生破裂和脱离滚轮构件30的内径部分。
当滚轮构件30的内径部分具有L形横剖面时，必须对多个滚针轴承28沿着十字头轴向的运动加以限制，来确保滚针轴承28与十字头26a至26c之间的合适抵靠表面，其中所述滚针轴承28被保持在滚轮构件30的内径部分上。因此，为了避免滚针轴承28与各个十字头26a至26c之间发生干涉，各个十字头26a至26c基部的弯曲表面部分48的曲率半径R1小于滚针轴承28的端拐角部分50的曲率半径R2，从而使得形成于周面部分48附近的径向扩展部分46的壁面52可以用作所述抵靠表面。
在这种结构中，考虑到应力集中在柱状部分44与径向扩展部分46之间的台阶部分上，优选的是各个十字头26a至26c基部的周面部分48的曲率半径R1大于(柱状部分44的外径)×0.1。
针对各个十字头26a至26c设置径向扩展部分46并非是必不可少的。如图5中所示，十字头26a至26c可以通过仅使用柱状部分44来形成。或者，如图6中所示，可以在各个十字头26a至26c上设置一个球面部分53。在图6所示的结构中，与图1中相比滚轮构件30以倒置方式被颠倒设置，该滚轮构件30被组装成使得凸缘部分40位于下侧。
或者，如图7中所示，可以设置一个环状垫圈(环状构件)54，该环状垫圈54环绕在各个十字头26a至26c的基部周围，以便提高十字头26a至26c的轴强度。在这种结构中，各个十字头26a至26c上的周面部分48的曲率半径R1可以大于滚针轴承28的端拐角部分50的曲率半径R2，从而避免发生应力集中。还有，滚针轴承28的端拐角部分50抵靠在垫圈54上，由此避免了任何干涉。在垫圈54上形成有一个环状平整表面56，滚针轴承28抵靠在该平整表面56上。
滚轮构件30的内径部分的形状并非被特定限制为前述的L形横剖面。例如，如图8中所示，可以采用下述形状。也就是说，可以形成一对凸缘部分40a、40b，其中凸缘部分40a、40b沿着十字头26a的轴向以预定间距相互分离开，并且以预定长度径向向内突伸，在凸缘部分40a、40b之间可以形成环状凹陷部分42。
或者，如图9中所示，在如前所述被制成具有L形横剖面的滚轮构件30的内径部分上的圆环沟槽内，可以安装一个保持构件43。该保持构件43保持置于滚轮构件30与各个十字头26a至26c之间的多个滚针轴承28。保持构件43的优选示例包括簧环、夹子、可强制插入构件、弹簧锁紧垫圈、弹簧垫圈、垫圈、扣环、定位环、弹簧金属垫圈、夹持式扣环(grip snap rings)以及圆环，但本发明并非局限于这些。
所述滚动构件并非局限于前述滚针轴承28，而可以是包括滚珠的滚动轴承。
如图10中所示，可以使用一个具有环状平整表面56的平整垫圈54a来取代垫圈54。
如前所述构造而成的等速万向接头10可以如下所述进行制造。
首先，膏状蜡被预先涂敷在形成于滚轮构件30的内径部分上的环状凹陷部分42的壁面上，并且多个滚针轴承28被沿着环状凹陷部分42安装起来。由此，被安装在滚轮构件30上的环状凹陷部分42上的多个滚针轴承28由涂敷在环状凹陷部分42的壁面上的膏状蜡保持住。因此，防止了多个滚针轴承28在运输和组装过程中脱离圆环状凹陷部分42(参见图2和4)。
在该过程中，如图4中所示，当膏状蜡存在于沿着滚轮构件30上的环状凹陷部分42环状排列的多个滚针轴承28的内周侧面和外周侧面上时，滚针轴承28被优选地保持在滚轮构件30上。
优选的是，所述膏状蜡包括油/脂肪成分，它们的流动性具有小于要由未图示接头罩封装在外侧杯状物12中的润滑脂的流动性，粘度大于所述润滑脂的粘度，并且具有较低的稠度。也就是说，在这种结构中，当对等速万向接头10进行组装时，即使被选作膏状蜡的材料与要封装在外侧杯状物12中的润滑脂以混合方式存在，这种材料也不会影响所述润滑脂的性能。
优选的是，所述膏状蜡的涂敷量小于0.3克。如果所述膏状蜡的涂敷量小于0.3克，那么施加在滚针轴承28上的保持力有可能不足，滚针轴承28可能在组装起来之后在滚动构件30的运输过程中发生脱落。另一方面，鉴于要封装在外侧杯状物12上的孔中的润滑脂的量大约为一百几十克，所述膏状蜡涂敷量的上限被合适地设定为使得润滑脂的性能不会降低。当所述膏状蜡中的主要成分与润滑脂中的增稠剂、原油、或者添加剂相同时，与如前所述成分相互不同的情况相比，所述膏状蜡的涂敷量可以增加。或者，所述润滑脂的成分可以在与所述膏状蜡发生混合之后进行设定和调节。
例如鉴于滚针轴承28的大小和质量和/或要施加在滚轮构件30上的冲击和环境温度，可以对所述膏状蜡的稠度进行合适地设定和调节。
所述膏状蜡的稠度(日本工业标准)与滚针轴承28的各种特性之间的关系在图11中示出。在图11中，圆圈指示的是令人满意的性质和性能，三角形指示的是普通的性质和性能，而十字符号指示的是不令人满意的性质和性能。
正如从图11中清晰看到的那样，在第一实施例中，优选的是所述膏状蜡具有不低于50但是低于300的稠度，并且更为优选的是所述膏状蜡具有不低于100但是低于250的稠度。当选择了稠度处于如前所述范围之内的膏状蜡时，提供了令人满意的滚针保持性能，提供了令人满意的与润滑脂的兼容性，从而使得所述膏状物与润滑脂更为兼容，提供了令人满意的针对滚针轴承28的组装性能，并且能够在初始阶段获得滚针轴承28的平滑转动阻力。
如果所述膏状蜡的稠度低于50，那么由于这种膏状蜡的硬度过大，可能降低与润滑脂的兼容性和组装性能。另一方面，如果所述膏状蜡的稠度不低于300，那么由于这种膏状蜡的流动性提高，会降低施加在滚针轴承28上的保持力。
即使在所述膏状蜡具有低稠度的情况下，流动性也会通过受热而提高，并且由此稠度会在使用过程中增加。
最后，如图1中所示，滚轮构件30被装配在辐盘24上的各个十字头26a至26c上，其中对于滚轮构件30来说，多个滚针轴承28通过膏状蜡保持在内径部分上。由此，用于将滚轮构件30和滚针轴承28组装到辐盘24上的十字头26a至26c上的操作结束。
所述膏状蜡例如可以如下所述那样被供送至滚轮构件30上的环状凹陷部分42。
第一种方法在图12中示出，其中多个滚针轴承28被沿着滚轮构件30上的环状凹陷部分42与夹具60的外周表面之间的空间环状设置。接着，如图13中所示，将膏状蜡倾注或者注射入滚轮构件30上的环状凹陷部分42与夹具60的外周表面之间的空间内。由此，多个滚针轴承28由所述膏状蜡保持住。
在第二种方法中，与前述内容相反地执行滚针轴承28的设置操作和膏状蜡的注射操作。如图14中所示，膏状蜡被预先注射入滚轮构件30上的环状凹陷部分42与夹具60的外周表面之间的空间内，并且随后可以将多个滚针轴承28设置在所述膏状蜡内(参见图13)。
在第三种方法中，首先如图15中所示那样将预定量的膏状蜡涂敷在滚轮构件30上的环状凹陷部分42的壁面上，并且随后如图16中所示那样沿着滚轮构件30上的环状凹陷部分42设置多个滚针轴承28。还有，如图17中所示，从多个环状排列的滚针轴承28的内周侧再次涂敷预定量的膏状蜡。因此，滚针轴承28由所述膏状蜡保持住。
在第四种方法中，如图18中所示那样将膏状蜡注射入包括有环状凹陷部分42的滚轮构件30上的整个孔62内，并且随后如图19中所示那样沿着滚轮构件30上的环状凹陷部分42插入多个滚针轴承28。因此，滚针轴承28由所述膏状蜡保持住。在该第四种方法中，所述膏状蜡还用作夹具。
当如前所述采用第一至第四种方法中的任一种时，运输和组装均可以优选在这样一种状态下进行，即滚针轴承28被保持在滚轮构件30上的状态。
接下来，将对根据第二实施例的等速万向接头进行阐述。与图1至19中所示组成部件相同的组成部件利用相同的附图标记指代，并且将省去对它们的相关阐述。
如图20中所示，取代用于根据第一实施例的等速万向接头10的膏状蜡，固态蜡被用于根据第二实施例的等速万向接头100。也就是说，在根据第二实施例的等速万向接头100中，滚针轴承28由固态蜡保持在滚轮构件30上。
以与所述膏状蜡相同的方式，固态蜡最好被选定为使得摩擦系数和将由未示出的接头罩封装在外侧杯状物12中的润滑脂的稠度等特性不会降低，并且所述接头罩本身的质量不会下降。换句话说，优选的是所述固态蜡不会与润滑脂和接头罩发生任何化学反应。具体来说，所述固态蜡的例子为由NIPPON SEIRO有限公司生产的“ParaffinWax 140”。
在该第二实施例中，也无需采用基于使用梯形畸变效应的安装滚针轴承28的方法。防止了滚针轴承28发生任何脱开，并且由此能够获得用于将滚针轴承28安装在滚轮构件30的内径部分上的便利操作。
还有，所述固态蜡不太昂贵。因此，在本实施例中，能够以低的成本制造出等速万向接头100。
如前所述构造而成的等速万向接头100可以按照图21所示的流程图如下所述制造而成。
首先，多个滚针轴承28被沿着形成于滚轮构件30的内径部分上的环状凹陷部分42的壁面依次安装起来。此后，如图22中所示，滚针轴承28由夹具60朝向圆环状凹陷部分42施压，从而使得滚针轴承28不会脱离环状凹陷部分42。
另一方面，预备所述固态蜡，以便将滚针轴承28保持在环状凹陷部分48上。
通常，所述固态蜡是一种由脂肪酸和醇组成的酯，在普通温度下呈固态。由此，所述固态蜡被加热并且熔化。在此过程中，温度可以接近70至95℃。
为了供给所述固态蜡，例如将其上安装有滚针轴承28的滚轮构件30与夹具60一同浸入一个其中存储有处于熔化状态的固态蜡的槽中。或者，可以倾注或者注射所述固态蜡，从而使得滚针轴承28的外表面包覆有这种固态蜡。又或者，可以将处于熔化状态的固态蜡涂敷在滚针轴承28的外表面上。因此，如图23中所示，滚轮构件30上的环状凹陷部分42与夹具60的外周表面之间的间隙中填充有固态蜡。
在如前所述供给固态蜡之后，固态蜡得以冷却和固化。因此，滚针轴承28借助于冷却和固化后的固态蜡牢固地保持在环状凹陷部分42的壁面上(参见图20)。因此，防止了滚针轴承28在运输和组装操作过程中脱离环状凹陷部分42。
鉴于包括滚针轴承28的大小和质量、以及要施加在滚轮构件30上的冲击和环境温度，所述固态蜡的供给量可以被设定为一个合适的量。因此，提供了令人满意的滚针保持性能，提供了令人满意的针对滚针轴承28的组装性能，并且能够在初始阶段获得滚针轴承28的平滑旋转阻力。
所述固态蜡的供给量还可以基于由金属材料制成的滚轮构件30和滚针轴承28的热容量进行设定。也就是说，随着热量被滚针轴承28、滚轮构件30以及周围大气吸收走，处于流体状态的固态蜡发生固化。因此，优选对所述固态蜡的供给量进行调节，从而使得尽管部分固态蜡在滚针轴承28和滚轮构件30的作用下发生固化，但是仍旧有足以保持住滚针轴承28的量的固态蜡到达滚轮构件30的内径部分，并且已经到达滚轮构件30内径部分的足够的量的固态蜡通过自然冷却在数分钟的短暂时间内发生固化。在这个过程中，无需执行任何特殊冷却步骤来使得固态蜡发生固化。因此，能够高效地生产等速万向接头100。
如图24中所示，在滚轮构件30中，多个滚针轴承28已经借助于固态蜡保持在所述内径部分上。接着，滚轮构件30被从夹具60上取下。此后，如图1中所示，滚轮构件30与滚针轴承28一同被装配在辐盘24的十字头26a至26c上。因此，用于将滚轮构件30和滚针轴承28组装到十字头26a至26c上的操作结束。
此后，如果需要，如图21中虚线所示，十字头26a至26c的附近被加热至使得固态蜡发生熔化的温度。当所述固态蜡被如前所述那样加热时，这些固态蜡熔化成流体以便流动。换句话说，所述固态蜡被去除。
滚轮构件30与外侧杯状物12上的导槽18a至18c的相应滑动部分22a、22b发生接合，并且随后利用接头罩将等速万向接头100包覆起来。在这种情形下，固态蜡已经被去除。因此，能够可靠地避免由于所述固态蜡与接头罩和/或封装在接头罩中的润滑脂发生反应而导致质量变化。
在滚轮构件30与外侧杯状物12上的导槽18a至18c的相应滑动部分22a、22b发生接合之后，所述固态蜡可以通过进行加热而发生熔化并且被去除。在此过程中，所述固态蜡可以与外侧杯状物12一同被加热。
或者，如图25中的流程图所示，所述固态蜡可以在将滚轮构件30与滚针轴承28一同装配在十字头26a至26c上之后供给。
也就是说，首先，如图26中所示，将滚针轴承28排列在滚轮构件30的内径部分上。在此过程中，并非必须使用夹具60。
在这种状态下，滚轮构件30与滚针轴承28一同被装配在十字头26a至26c上。在此过程中，即使所装配的滚轮构件30位于十字头26a至26c上的任何位置处，均不会出现问题。但是，滚轮构件30优选被设置在十字头26a至26c上与外侧杯状物12上的导槽18a至18c的相应滑动部分22a、22b对应的位置处。
此后，供给所述固态蜡，从而使得滚针轴承28被固态蜡包覆起来，呈现出如图23中所示的状态。当滚轮构件30被设置在与相应滑动部分22a、22b对应的位置处，辐盘24可以被轻易地与外侧杯状物12上的导槽18a至18c的相应滑动部分22a、22b发生接合。辐盘24具有其上装配有滚轮构件30的十字头26a至26c。滚针轴承28由所述固态蜡保持在滚轮构件30上。
仍旧在此过程中，如图25中虚线所示，在滚轮构件30被装配和插入十字头26a至26c内之前，滚针轴承28可以借助于固态蜡保持在滚轮构件30上。
在任何情况下，可以将十字头26a至26c的附近加热至所述固态蜡发生熔化的温度，来将这些固态蜡去除，并且随后滚轮构件30可以与外侧杯状物12上的导槽18a至18c的相应滑动部分22a、22b发生接合。或者，所述固态蜡可以在与外侧杯状物12发生接合之后受热，来熔化和去除这些固态蜡。
在任一种基于图21和25所示流程图的生产方法中，等速万向接头100也可以在不使得固态蜡熔化和去除的条件下使用。
还有，如图27中所示，可以在将滚轮构件30装配和插入在夹具60上之后，将呈液态的熔化固态蜡供送至滚轮构件30的内径部分与夹具60之间的间隙。接着，可以如图28中所示将滚针轴承28设置在所述内径部分上。当滚轮构件30此后与滚针轴承28一同从夹具60上取下时，获得如图23中所示的状态。
或者，熔化的固态蜡可以被粘附在滚针轴承28上，并且随后可以将滚针轴承28设置在滚轮构件30的内径部分上。在此过程中，相应的滚针轴承28可以被浸入熔化的固态蜡中，并且随后可以在固态蜡发生固化之前将滚针轴承28设置在滚轮构件30的内径部分上。
本发明优选被应用在对汽车中的行走或者驱动机构进行组装时。
尽管已经参照优选实施例具体图示和描述了本发明，但是要明白的是，在不脱离如所附权利要求限定的本发明的精神实质和保护范围的条件下，本领域的技术人员可以对此进行变型和修改。
权利要求
1.一种等速万向接头(10)，包括一个圆柱形外侧构件(12)和一个内侧构件(16)，所述外侧构件被连接在一根传动轴上，并且在内周表面上设有多个以预定间距相互分离且沿着轴向延伸的导槽(18a、18b、18c)，所述内侧构件被插入所述外侧构件(12)的敞口内部空间，并且被连接在另外一根传动轴上，所述等速万向接头(10)包括多个十字头(26a、26b、26c)，它们朝向所述导槽(18a、18b、18c)扩展；环状滚轮构件(30)，它们与所述导槽(18a、18b、18c)发生接触并且从外侧装配在所述十字头(26a、26b、26c)上；以及多个滚动构件(28)，它们被可滚动地置于所述十字头(26a、26b、26c)与所述滚轮构件(30)之间，其中，当所述多个滚动构件(28)被安装在所述滚轮构件(30)的内径部分上时，所述多个滚动构件(28)由膏状蜡保持住，所述膏状蜡被粘附在所述滚轮构件(30)的内径部分上。
2.根据权利要求1中所述的等速万向接头(10)，其特征在于，所述滚轮构件(30)的内径部分具有L形横剖面，该L形横剖面由一个环状凹陷部分(42)和一个径向向内突伸的单凸缘部分(40)形成。
3.根据权利要求2中所述的等速万向接头(10)，其特征在于，一个保持构件(43)被安装在具有所述L形横剖面的滚轮构件(30)的所述内径部分上。
4.根据权利要求1中所述的等速万向接头(10)，其特征在于，各个所述十字头(26a、26b、26c)均具有一个柱状部分(44)和一个径向扩展部分(46)，其中柱状部分(44)具有恒定的外径，而径向扩展部分(46)大于所述柱状部分(44)的所述外径；并且一个位于所述柱状部分(44)与所述径向扩展部分(46)之间交界处的周面部分，具有大于所述柱状部分(44)外径的十分之一的曲率半径。
5.根据权利要求1中所述的等速万向接头(10)，其特征在于，一个圆环状构件(54)被安装在所述十字头(26a、26b、26c)的基部上，该圆环状构件(54)环绕所述十字头(26a、26b、26c)的周面部分。
6.根据权利要求1中所述的等速万向接头(10)，其特征在于，所述膏状蜡包括油/脂肪成分，这种油/脂肪成分的稠度低于要封装在所述外侧构件(12)的内部空间中的润滑脂的稠度。
7.根据权利要求1中所述的等速万向接头(10)，其特征在于，根据日本工业标准所测量的所述膏状蜡的稠度不低于50而低于300。
8.一种等速万向接头(100)，包括一个圆柱形外侧构件(12)和一个内侧构件(16)，该外侧构件被连接在一根传动轴上，并且在内周表面上设有多个以预定间距分离开且沿着轴向延伸的导槽(18a、18b、18c)，该内侧构件被插入所述外侧构件(12)的敞口内部空间，并且被连接在另外一根传动轴上，所述等速万向接头(100)包括多个十字头(26a、26b、26c)，它们朝向所述导槽(18a、18b、18c)扩展；环状滚轮构件(30)，它们与所述导槽(18a、18b、18c)发生接触并且从外侧装配在所述十字头(26a、26b、26c)上；多个滚动构件(28)，它们被可滚动地置于所述十字头(26a、26b、26c)与所述滚轮构件(30)之间，其中，使得固态蜡熔化并且以液态供给至所述滚轮构件(30)的内径部分，所述多个滚动构件(28)由此后发生固化的固态蜡保持在所述滚轮构件(30)的内径部分上。
9.根据权利要求8中所述的等速万向接头(100)，其特征在于，所述滚轮构件(30)的内径部分具有L形横剖面，该L形横剖面由一个圆环状凹陷部分(42)和一个径向向内突伸的单凸缘部分(40)形成。
10.根据权利要求9中所述的等速万向接头(100)，其特征在于，一个保持构件(43)被安装在具有所述L形横剖面的滚轮构件(30)的所述内径部分上。
11.根据权利要求8中所述的等速万向接头(100)，其特征在于，所述十字头(26a、26b、26c)具有一个柱状部分(44)和一个径向扩展部分(46)，其中柱状部分(44)具有恒定的外径，而径向扩展部分(46)大于所述柱状部分(44)的外径；并且一个位于所述柱状部分(44)与所述径向扩展部分(46)之间交界处的周面部分，具有大于所述柱状部分(44)外径长度乘以0.1的曲率半径。
12.根据权利要求8中所述的等速万向接头(100)，其特征在于，一个圆环状构件(54)被安装在所述十字头(26a、26b、26c)的基部上，该圆环状构件(54)环绕所述十字头(26a、26b、26c)的周面部分。
13.一种制造等速万向接头(10)的方法，其中所述等速万向接头(10)包括一个圆柱形外侧构件(12)，其在内周表面上设有多个以预定间距相互分离且沿着轴向延伸的导槽(18a、18b、18c)；一个辐盘(24)，其被设置在所述外侧构件(12)的敞口内部空间中，并且设有多个朝向所述导槽(18a、18b、18c)扩展的十字头(26a、26b、26c)；以及环状滚轮构件(30)，它们与所述导槽(18a、18b、18c)发生接触，并且从外侧装配在所述十字头(26a、26b、26c)上，所述制造等速万向接头(10)的方法包括向所述滚轮构件(30)的内径部分上供给膏状蜡；将多个滚动构件(28)设置在所述滚轮构件(30)的内径部分上，来利用所述膏状蜡将所述多个设置的滚动构件(28)保持在所述滚轮构件(30)上；以及将所述滚轮构件(30)装配到所述辐盘(24)上的所述十字头(26a、26b、26c)上，所述滚动构件(28)被保持在所述滚轮构件(30)上。
14.一种制造等速万向接头(10)的方法，其中所述等速万向接头(10)包括一个圆柱形外侧构件(12)，其在内周表面上设有多个以预定间距相互分离且沿着轴向延伸的导槽(18a、18b、18c)；一个辐盘(24)，其被设置在所述外侧构件(12)的敞口内部空间中，并且设有多个朝向所述导槽(18a、18b、18c)扩展的十字头(26a、26b、26c)；以及环状滚轮构件(30)，它们与所述导槽(18a、18b、18c)发生接触，并且从外侧装配在所述十字头(26a、26b、26c)上，所述制造等速万向接头(10)的方法包括将多个滚动构件(28)设置在所述滚轮构件(30)的内径部分上；向所述滚轮构件(30)的内径部分上供给膏状蜡，来借助于这些膏状蜡将所述多个设置的滚动构件(28)保持在所述滚轮构件(30)上；以及将所述滚轮构件(30)装配到所述辐盘(24)上的所述十字头(26a、26b、26c)上，所述滚动构件(28)被保持在所述滚轮构件(30)上。
15.一种制造等速万向接头(100)的方法，其中等速万向接头(100)包括一个圆柱形外侧构件(12)，其在内周表面上设有多个以预定间距相互分离且沿着轴向延伸的导槽(18a、18b、18c)；一个辐盘(24)，其被设置在所述外侧构件(12)的敞口内部空间中，并且带有多个朝向所述导槽(18a、18b、18c)扩展的十字头(26a、26b、26c)；以及环状滚轮构件(30)，它们与所述导槽(18a、18b、18c)发生接触，并且从外侧装配在所述十字头(26a、26b、26c)上，所述制造等速万向接头(100)的方法包括第一步骤，将多个滚动构件(28)设置在所述滚轮构件(30)的内径部分上；第二步骤，将设有所述滚动构件(28)的所述滚轮构件(30)装配在所述辐盘(24)上的十字头(26a、26b、26c)上；以及第三步骤，使得所述滚轮构件(30)与所述导槽(18a、18b、18c)发生接合，其中，执行一个固态蜡保持步骤，以便使得熔化的固态蜡被供给至所述多个设置的滚动构件(28)，并且使得所述固态蜡固化，来将所述滚动构件(28)保持在所述滚轮构件(30)上。
16.根据权利要求15中所述制造等速万向接头(100)的方法，还包括一个熔化并且去除在所述固态蜡保持步骤中固化的固态蜡的固态蜡去除步骤。
全文摘要
一种等速接头(10)，其中通过多个滚针轴承(28)装配在十字头(26a至26c)上的滚轮构件(30)的内径部分被制成L形横剖面，该L形横剖面由沿着径向向内突伸的凸缘部分(40)和环状凹陷部分(42)形成，其中环状凹陷部分(42)由与十字头(26a至26c)形成的间隙形成，并且多个滚针轴承(28)利用蜡保持在滚轮构件(30)的内径部分上。
文档编号F16D3/205GK1780993SQ20048001167
公开日2006年5月31日 申请日期2004年3月18日 优先权日2003年4月8日
发明者川胜勉, 柴田直人, 小仓尚宏, 青山友纪, 小杉雅纪 申请人:本田技研工业株式会社