专利名称：固定式等速万向接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种配置在汽车和各种工业机械等的动力传递系统的驱 动侧和从动侧的两轴间、只容许角度位移的固定式等速万向接头，谋求 高工作角时的扭转疲劳强度或准静态扭转强度的提高。
背景技术：
在汽车的驱动轴的轴连结部和转向轴的轴弯曲连结部， 一般使用固定 式等速万向接头。作为该固定式等速万向接头，现有己知球笼式等速万向
接头和底切自由式(以下，称为UJ式)等速万向接头。另一方面，从提
高汽车的乘坐舒适度和碰撞安全性的观点出发而加长轴距时，在这种状态 下车辆旋转半径变大。为了减小车辆旋转半径，要求随着固定式等速万向 接头的仰角化而增大前轮的操舵角。
作为固定式等速万向接头的球笼式等速万向接头由外圈、内圈、滚珠 及隔圈构成。在外圈的内球面上等间隔地形成多个曲线状的滚珠槽。在内 圈的外球面形成相同个数的曲线状滚珠槽。外圈滚珠槽的曲率中心和内圈
滚珠槽的曲率中心相对于接头的中心o左右等距离偏置。滚珠被装入外圈
滚珠槽和内圈滚珠槽间，隔圈被装入外圈和内圈间。隔圈内外具有与外圈 的内球面和内圈的外球面接触并受其引导的球面。另外，隔圈在周方向等 间隔地具有收容滚珠的窗。
UJ式等速万向接头因为其比球笼式等速万向接头形成高工作角而被 发明，如图9，外圈10的滚珠槽14的滚珠中心轨迹(C3中心)，是上述 球笼式的子午线的圆弧中、比通过外圈IO的滚珠槽中心(C3)的轴直角 截面更靠外圈IO开口侧的部分与接头轴CL平行的直线。还有，C2为外 圈10的内球面中心。
图5 (A)、 (B)表示8个滚珠的等速万向接头用外圈10。 12为内球 面、14为滚珠槽、16a为倒角、16b为圆筒部、a。为球面角、D。为外圈10的中心到圆筒部16b开始位置的轴向距离。相对于该外圈10安装图6的 隔圈20时，如图7、图8，以隔圈20的轴线相对于外圈轴线倾斜90。的 状态从外圈10的轴向装入(参照专利文献1的图12、专利文献2的图5、 专利文献3的图5)。作为其他方法也有使隔圈20和外圈10的轴线同轴地 从外圈IO的轴向装入的情况(参照专利文献4的图5)。
前者的插入方法详细地说是将没有图示的内圈相对于隔圈20倾斜90 度，在此状态下往隔圈20内插入内圈，之后沿着隔圈20的轴心和内圈的 轴心一致的方向将两部件相对旋转90度，在隔圈20内装入内圈。接下来， 将带隔圈20的内圈和外圈10如图7、图8相对倾斜90度，在外圈10内 插入带隔圈20的内圈后，沿着外圈IO和内圈的轴心一致的方向将两部件 倾斜90度，在外圈10内装入带隔圈的内圈。
专利文献1:特开平6—193645号公报
专利文献2:实开平5—45253号公报
专利文献3:特开平9—177814号公报
专利文献4:实开昭54 — 93850号公报
相对于作为扭矩传递构件使用滚珠的等速万向接头的外圈IO，如所述 将隔圈20相对倾斜90度装入时，如图8那样设定尺寸关系以使形成外圈 开口的最小内径的作为正面部的圆筒部16b和成为隔圈20的最小外径的 滚珠保持窗21的外缘邻接面22不相互干涉。以往是将外圈10的正面圆 筒部16b —律向半径方向外侧后退，避免与作为隔圈20的最小外径的外 缘邻接面22干涉。若将外圈10的正面圆筒部16b后退，则外圈10的球 面角W减小，外圈强度降低，不过，现有的接头中从隔圈20的装入作业 性的观点出发是将正面圆筒部16b —律后退。
发明内容
本发明即是鉴于这些实情而产生的，其目的在于，在具备扭矩传递滚 珠的固定式等速万向接头中，只后退外圈开口侧的一个或两个正面部，从 而在其余的外圈正面部不管隔圈的最小外径如何，都确保必要的内球面区 域乃至球面角，从而谋求高工作角时的接头强度提高。
另一方面，具备8个扭矩传递滚珠的等速万向接头与6个滚珠的等速万向接头相比，拓展了接头内部的最佳设计。从而，随着只有外圈开口侧的 l个或对置的开口部的后退而造成的对外圈强度的影响，由于8分之1或8分
之2这种数量上的原因，不像6个滚珠的接头那么大。
技术方案l的发明是一种固定式等速万向接头，具备在内球面上形成 有沿轴向延伸的滚珠槽的外圈、在外球面上形成有沿轴向延伸的滚珠槽的 内圈、装入成对的外圈的滚珠槽和内圈的滚珠槽之间的扭矩传递滚珠、设 于外圈的内球面和内圈的外球面之间并在轴向保持扭矩传递滚珠的隔圈， 所述固定式等速万向接头的特征在于，在外圈开口侧与内球面邻接、并且 在内球面上形成的相邻的滚珠槽间形成外圈开口的最小内径的正面部中， 任意一个或相互对置的任意两个正面部从所述最小内径向半径方向外侧 后退，后退的量是容许所述隔圈轴线与外圈轴线为正交状态的隔圈通过该 一个或两个正面部插入所需要的尺寸。
通过将外圈的一个或两个正面部后退，从而在该正面部牺牲一定程度 的球面角，而在其余正面部能够维持必要的球面角，能够提高接头整体在 高工作角时的扭转疲劳强度或准静态扭转强度。
技术方案2所述的发明，根据技术方案l所述的固定式等速万向接头， 其特征在于，向所述半径方向外侧后退的一个或两个正面部形成以外圈轴 线为中心的圆筒面。
技术方案3所述的发明，根据技术方案1所述的固定式等速万向接头， 其特征在于，向所述半径方向外侧后退的一个或两个正面部形成与外圈轴 线平行且与外圈半径垂直的平面。
将正面部用平面切割的情况与用圆筒面切割的情况相比，能够在有助 于增大球面角的正面部中央，将外圈内球面的开口侧区域向外侧延长。从 而，如果后退的正面部为相同内径，则平面切割比圆筒面切割更有利。
技术方案4所述的发明，根据技术方案3所述的固定式等速万向接头， 其特征在于，隔圈外径面上的滚珠保持窗与外缘的邻接面中，在插入隔圈 时通过向所述半径方向外侧后退的一个或两个正面部的一个或两个邻接 面，形成与隔圈轴线平行且与隔圈半径垂直的平面。
外圈的后退的正面部为平面时，无须将与之对应的滚珠保持窗的外缘 邻接面作成圆筒面。如果形成圆筒面，则会过度地牺牲外圈球面角。当外圈的后退的正面部为平面时，若使滚珠保持窗的外缘邻接面为能够通过正 面部平面的最大外径的平面，则可获取更大的外圈球面角。若获取更大的 滚珠保持窗的外缘邻接面的平面，则隔圈壁厚减小，成为低强度，因而， 也可以按照用途变更外圈的后退的正面部的平面和滚珠保持窗的外缘邻 接面的平面的分担比。 发明效果
如前所述，本发明因为将多个滚珠的固定式等速万向接头的形成外圈 开口的最小内径的正面部中的任意一个或相互对置的任意两个正面部，向 半径方向外侧后退规定尺寸，所以相应增大了隔圈的最小外径，谋求隔圈 的强度提高，同时在其余的外圈正面部不管隔圈的最小外径如何，都能够 实现必要的内球面区域及球面角，隔圈外球面和外圈内球面间的接触力所 成的角OC0变大，轴向的分力增加，由此减小接触力，提高强度、耐久性。 另外，球面部上的晃动降低，效率提高。
图1 (A)是本发明的第一实施方式的8个滚珠的固定式等速万向接 头的外圈的纵截面图，(B)是该外圈的端面图。
图2 (A)是本发明的第二实施方式的8个滚珠的固定式等速万向接 头的外圈的纵截面图，(B)是该外圈的端面图。
图3表示本发明的第三实施方式的8个滚珠的固定式等速万向接头中 使用的隔圈，(A)是隔圈的侧视图，(B)是隔圈的主视图。
图4是将本发明第三实施方式的外圈和隔圈倾斜90度进行插入时的 外圈主视图。
图5 (A)是现有的8个滚珠的固定式等速万向接头外圈的纵截面图， (B)是该外圈的端面图。
图6 (A)是现有的隔圈的侧视图，(B)是现有的隔圈的主视图。 图7是相对于现有的外圈将隔圈倾斜90度进行插入时的外圈纵截面图。
图8是相对于现有的外圈将隔圈倾斜90度进行插入时的外圈主视图。 图9是现有的外圈的纵截面图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的实施方式。
图1 图4是实施本发明的方式的一例。图l (A) (B)表示将外圈正面 部(間口部)切割成圆筒的本发明的第一实施方式。详细地说，外圈10由 口部10a和与之相连的轴杆部(省略图示)构成。口部10a为一端开口的碗 状，其内周面形成内球面12。在该内球面12上沿圆周方向等间隔地形成沿 轴向延伸的8条滚珠槽14。
在外圈10的口部10a开口侧缘部，沿周方向连续形成在与内圈结合的 轴的最大工作角时与轴抵接的倒角16a。该倒角16a和口部10a的内球面12 的开口侧的圆弧状棱线17形成口部10a的最小内径(DB。这些圆弧状棱线17 中、在外圈10的直径方向相互对置的一对圆弧状棱线17被切割成以外圈轴 线为中心的圆筒面16c。在外圈10的圆筒部16c的内侧连接着内球面12，因 此，圆筒部16c和内球面12的边界从侧面看大致为直线。圆筒面16c的相互 间距离OAl形成除了滚珠槽14以外的口部10a的开口侧的最大内径(0>B< OAO。还有，图l中省略了内圈、隔圈及滚珠。这些可以使用现有的结构。
如前所述，存在的关系是若扩大圆筒部16c的内径来扩大其面积，则 相应地夺去内球面12的开口侧面积。当相对于外圈10装入隔圈20时，为了 避免与隔圈外径的干涉，必须增大圆筒部16c的内径。可是，若一律增大 圆筒部16c的内径，则如前所述不但不能避免外圈内球面12的面积减少， 而且还使图5 (A)的球面角(Xo变小。这意味着利用外圈10保持隔圈20使其 不会脱落的面积变小，面压升高，结果是固定式等速万向接头的强度和耐 久性受到损害。
从而，为了确保规定的外圈内球面12面积和球面角，必须使外圈圆筒 部16b的内径为一定以下。为了减小外圈圆筒部16b的内径，必须减小隔圈 20的最小径。如果削掉与隔圈外径面的窗外缘沿轴向连续的部分，则能够 减小隔圈20的最小径，不过免不了隔圈20的强度降低。
这样一来，外圈正面部内径和隔圈外径对于接头强度来说具有折衷的 关系，不过，本发明通过在多个滚珠的固定式等速万向接头这样的条件下 使一个或两个正面部后退，从而在不使其后退的外圈正面部，不管隔圈的最小外径如何，都确保必要的内球面区域及球面角，从而能够谋求高工作 角时的接头强度提高。
图2 (A) (B)表示本发明的第二实施方式，是以平面16d构成外圈 的正面部的例子。其他与图1同样。即，取代图1的圆筒面16c而在外圈 正面部形成平面16d。平面16d的相互间距离A2形成除了滚珠槽14以外 的口部10a的开口侧的最大内径(OB<A2)。
还有，除了将图1或图2中相互对置的任意两个正面部形成圆筒面或 平面以外，还可通过将任意一个正面部增大、形成圆筒面或平面来装入隔 圈。另外，以圆筒或平面形成4处开口部，从而获取平衡。
图3表示本发明的第三实施方式中的8个滚珠的固定式等速万向接头 中使用的隔圈，隔圈20的滚珠保持窗21的邻接面中、位于隔圈20的直 径方向的一对邻接面，形成与隔圈的轴线平行且与隔圈半径垂直的平面 23。该隔圈20与图2的外圈IO组合使用。如图4，在将隔圈20的轴线以 相对于外圈10倾斜90度的状态插入外圈10内之际，隔圈20外径的后退 的邻接面即平面23与外圈10的平面16d平行地交错。隔圈20的两侧肩 部以一部分进入滚珠槽14的状态插入外圈10内。从而，能够确保后退的 开口部16C、 16d的球面12的球面角ao更大。还有，外圈10的圆筒面16c 或平面16d为一个时隔圈20的平面23也为一个。考虑到向外圈10插入 带隔圈的内圈之际的作业性、即为了容易进行外圈10的圆筒面16c或平 面16d和隔圈20的平面23的对位，根据需要，利用刻印和涂料等在外圈 10和隔圈20的容易看到的适当部位作上标记。
还有，本发明的固定式等速万向接头并不限定于上述实施方式，在不 脱离本发明宗旨的范围内可加以各种变更，这是不言而喻的。
权利要求
1.一种固定式等速万向接头，具备在内球面上形成有沿轴向延伸的滚珠槽的外圈、在外球面上形成有沿轴向延伸的滚珠槽的内圈、装入成对的外圈的滚珠槽和内圈的滚珠槽之间的扭矩传递滚珠、设于外圈的内球面和内圈的外球面之间并在轴向保持扭矩传递滚珠的隔圈，所述固定式等速万向接头的特征在于，在外圈开口侧与内球面邻接、并且在内球面上形成的相邻的滚珠槽间形成外圈开口的最小内径的正面部中，任意一个或相互对置的任意两个正面部从所述最小内径向半径方向外侧后退，后退的量是容许所述隔圈轴线与外圈轴线为正交状态的隔圈通过该一个或两个正面部插入所需要的尺寸。
2. 根据权利要求l所述的固定式等速万向接头，其特征在于， 向所述半径方向外侧后退的一个或两个正面部形成以外圈轴线为中心的圆筒面。
3. 根据权利要求1所述的固定式等速万向接头，其特征在于，向所述半径方向外侧后退的一个或两个正面部形成与外圈轴线平行 且与外圈半径垂直的平面。
4. 根据权利要求3所述的固定式等速万向接头，其特征在于， 隔圈外径面上的滚珠保持窗与外缘的邻接面中，在插入隔圈时通过向所述半径方向外侧后退的一个或两个正面部的一个或两个邻接面，形成与 隔圈轴线平行且与隔圈半径垂直的平面。
5. 根据权利要求1~4中任意一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，具备在内球面上形成有沿轴向延伸的8条滚珠槽的外圈、在外球面上 形成有沿轴向延伸的8条滚珠槽的内圈、装入成对的外圈的滚珠槽和内圈 的滚珠槽之间的扭矩传递滚珠、设于外圈的内球面和内圈的外球面之间并 在轴向保持扭矩传递滚珠的隔圈。
全文摘要
本发明是在8个滚珠的固定式等速万向接头中，增大隔圈的最小外径，谋求隔圈的强度提高，同时在外圈内，不管隔圈的最小外径如何，都能够确保必要的内球面区域乃至球面角，谋求高工作角时的接头强度提高。本发明的固定式等速万向接头，在外圈(10)开口侧与内球面(12)邻接、同时在内球面(12)上形成的相邻的滚珠槽(14)间形成外圈开口的最小内径ΦB的8个正面部中，任意一个或相互对置的任意两个正面部从所述最小内径向半径方向外侧后退，后退的量是容许所述隔圈轴线与外圈轴线为正交状态的隔圈(20)通过该一个或两个正面部(圆筒面(16c)或平面(16D))插入所需要的尺寸。
文档编号F16D3/2245GK101410645SQ20078001113
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月23日 优先权日2006年3月31日
发明者大场浩量, 曾根启助 申请人:Ntn株式会社