專利名稱：滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有3 5個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞滾珠的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器。
背景技術(shù)：
在汽車和各種工業(yè)用機(jī)械的動(dòng)力傳遞系，例如前輪驅(qū)動(dòng)車或獨(dú)立懸 架方式的后輪驅(qū)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)軸上，作為將旋轉(zhuǎn)力從汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)等速地傳 遞到車輪上的裝置，使用僅允許角度變位的固定式等速萬向聯(lián)軸器以及既 允許角度變位又允許軸向變位的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器。
在上述驅(qū)動(dòng)軸上具有將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力從變速器傳遞到差速器的傳動(dòng)軸 和將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力從差速器傳遞到車輪的驅(qū)動(dòng)軸。此外作為滑動(dòng)式等速萬向 聯(lián)軸器，雙圈式等速萬向聯(lián)軸器(DOJ)是眾所周知的。
例如，DOJ型滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器主要包括在圓筒狀的內(nèi)周面上 形成有沿軸向延伸的多個(gè)直線狀軌道槽的外圈、在球面狀的外周面上形成 有與上述外圈的軌道槽成對(duì)并沿軸向延伸的直線狀軌道槽的內(nèi)圈、位于外 圈的軌道槽和內(nèi)圈的軌道槽之間并傳遞轉(zhuǎn)矩的多個(gè)滾珠、位于外圈的圓筒 狀內(nèi)周面和內(nèi)圈的球面狀外周面之間并保持滾珠的滾珠隔圈(cage)。
轉(zhuǎn)矩傳遞滾珠的數(shù)量一般為6個(gè)或8個(gè)，但也有人提議為3 5個(gè)(專利 文獻(xiàn)1 7)。
這種固定式等速萬向聯(lián)軸器或滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器中的外圈和內(nèi) 圈一般按照下述要領(lǐng)進(jìn)行制作。首先，對(duì)圓柱狀鋼坯進(jìn)行熱鍛、溫鍛或冷 鍛以形成外圈或內(nèi)圈的大致輪廓，并對(duì)所述鍛件的外周面、內(nèi)周面和端面 進(jìn)行車削。然后進(jìn)行熱處理，通過研磨或淬火鋼切削等對(duì)內(nèi)周面和軌道槽 進(jìn)行精加工。
對(duì)于上述那樣制造的外圈和內(nèi)圈，在將在內(nèi)圈上包含了滾珠和滾珠隔 圈的內(nèi)部部件組裝在外圈上時(shí)，必須進(jìn)行選擇性裝配，使PCD間隙等處于
規(guī)定數(shù)值范圍內(nèi)。也就是考慮由所述外圈、內(nèi)圈、滾珠和滾珠隔圈組成的 結(jié)構(gòu)要素的裝配，從多個(gè)外圈、內(nèi)圈、滾珠和滾珠隔圈中選擇這些外圈、 內(nèi)圈、滾珠和滾珠隔圈并組裝，以使PCD間隙等處于規(guī)定數(shù)值范圍內(nèi)(例
如參考專利文獻(xiàn)8和9)。
專利文獻(xiàn)l:日本專利文獻(xiàn)實(shí)開昭63 — 12260號(hào)公報(bào)；
專利文獻(xiàn)2:日本專利文獻(xiàn)特公平2 — 42131號(hào)公報(bào)；
專利文獻(xiàn)3:日本專利文獻(xiàn)實(shí)開平5 — 87335號(hào)公報(bào)； 專利文獻(xiàn)4:日本專利文獻(xiàn)特公平8—6758號(hào)公報(bào)； 專利文獻(xiàn)5:日本專利文獻(xiàn)特公昭45—2484號(hào)公報(bào)； 專利文獻(xiàn)6:日本專利文獻(xiàn)特公昭48 — 38653號(hào)公報(bào)； 專利文獻(xiàn)7:日本專利文獻(xiàn)特開昭55 —30573號(hào)公報(bào)； 專利文獻(xiàn)8:日本專利文獻(xiàn)特公平1一55688號(hào)公報(bào)； 專利文獻(xiàn)9:日本專利文獻(xiàn)特開昭63 — 34323號(hào)公報(bào)。 現(xiàn)有滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器中滾珠的數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)，所以作用在每 個(gè)滾珠上的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷不會(huì)過大。然而，在即便降低滾珠的接觸率且使得相 對(duì)于內(nèi)外圈的軌道槽的滾珠接觸橢圓的面積在某種程度上增大也不礙事 的情況下，能夠積極地減少滾珠的數(shù)量且實(shí)現(xiàn)聯(lián)軸器的成本降低。減少滾 珠的數(shù)量不僅減少了滾珠的部件數(shù)量，而且還能將內(nèi)外圈的軌道槽減少相 同數(shù)量，此外，由于能夠?qū)L珠隔圈的滾珠槽數(shù)量也減少相同數(shù)量，因而 能夠大幅度降低加工成本。
而且在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)將由內(nèi)圈、滾珠和滾珠隔圈組成的內(nèi)部部件裝 配在外圈上時(shí)，從多個(gè)外圈、內(nèi)圈、滾珠和滾珠隔圈中，選擇由所述外圈、 內(nèi)圈、滾珠和滾珠隔圈組成的結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行裝配，使得PCD間隙等處于規(guī) 定數(shù)值范圍內(nèi)。由于所述選擇組合，存在各個(gè)結(jié)構(gòu)要素的組裝麻煩和操作 性差的問題。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，使 滾珠的數(shù)量為3 5個(gè)，同時(shí)簡(jiǎn)化內(nèi)外圈的制造，而且確保必要的聯(lián)軸器壽
為了解決上述問題，第一方案的發(fā)明是一種滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器， 其包括在圓筒狀的內(nèi)周面上形成有沿軸向延伸的多個(gè)直線狀軌道槽的外 圈、在外周面上形成有與上述外圈的軌道槽成對(duì)并沿軸向延伸的多個(gè)軌道 槽的內(nèi)圈、位于外圈的軌道槽和內(nèi)圈的軌道槽之間并傳遞轉(zhuǎn)矩的多個(gè)滾 珠、位于外圈的內(nèi)周面和內(nèi)圈的外周面之間并保持所述滾珠的滾珠隔圈， 其中，通過隨機(jī)選配來組裝由所述外圈、內(nèi)圈、滾珠以及滾珠隔圈組成的 結(jié)構(gòu)要素，所述滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的特征在于，內(nèi)外圈的軌道槽和滾
珠的數(shù)量為3 5個(gè)，并減小內(nèi)外圈的軌道槽的滾珠接觸率。
通過將滾珠數(shù)量減少到3 5個(gè)來減少內(nèi)外圈的軌道槽數(shù)量和滾珠隔
圈的滾珠槽數(shù)量，能夠大幅降低成本。
第二方案的發(fā)明的特征在于，在第一方案的基礎(chǔ)上，由所述外圈的軌
道槽和與其協(xié)作的內(nèi)圈的軌道槽所形成的滾道的PCD間隙小于或等于0.3
、這樣，則能夠?qū)⒂赏馊?、?nèi)圈、滾珠和滾珠隔圈組成的各個(gè)結(jié)構(gòu)要素 之間的晃動(dòng)遏制在必要最小限度內(nèi)，如果該P(yáng)CD間隙大于0.3毫米，則各個(gè) 結(jié)構(gòu)要素之間的晃動(dòng)增大。
第三方案的發(fā)明的特征在于，在第一和第二方案的基礎(chǔ)上，上述內(nèi)外 圈的軌道槽的滾珠接觸率大于等于1.001且小于等于1.04。
通過使軌道槽的滾珠接觸率大于等于1.001且小于等于1.04，能夠增大 滾珠接觸橢圓的面積且確保必要的聯(lián)軸器壽命。
第四方案的發(fā)明的特征在于在第一至第三方案的基礎(chǔ)上，上述內(nèi)外 圈的軌道槽的兩肩部為與內(nèi)外圈的外周面或內(nèi)周面光滑相連的R狀面倒 角。
通過這種R狀面倒角，能夠避免應(yīng)力集中，從而確保必要的聯(lián)軸器壽命。
第五方案的發(fā)明的特征在于在第一至第四方案的基礎(chǔ)上，通過冷鍛 精加工制造上述外圈的軌道槽或內(nèi)圈的軌道槽的至少之一。
通過由冷鍛精加工制造內(nèi)外圈的軌道槽至少之一，無需對(duì)該軌道槽進(jìn) 行車削或熱處理后的磨削。此外，也不需要用于精加工的設(shè)備和工具，同 時(shí)能夠縮短加工時(shí)間。由此，能夠有效地制造外圈和內(nèi)圈，降低制品的成 本。
第六方案的發(fā)明特征在于在第一至第五方案的基礎(chǔ)上，在冷鍛成形 軌道槽的同時(shí)，成形被形成在上述內(nèi)外圈的軌道槽的兩肩部上的R狀面倒 角。
通過這種R狀面倒角，能夠避免應(yīng)力集中，且通過僅進(jìn)行冷鍛精加工， 能夠確保必要的聯(lián)軸器壽命。
第七方案的發(fā)明的特征在于在第一至第六方案的基礎(chǔ)上，上述內(nèi)外 圈的軌道槽的橫截面形狀為與上述滾珠角接觸的哥特式拱形狀。
由此，能夠使?jié)L珠相對(duì)于軌道槽的接觸狀態(tài)穩(wěn)定。
第八方案的發(fā)明的特征在于在第一至第七方案的基礎(chǔ)上，在所述內(nèi) 外圈的軌道槽的底部通過所述冷鍛一體形成凹槽，同時(shí)通過R狀面倒角使 該凹槽的兩唐部與內(nèi)外圈的軌道槽面光滑相連。
通過在軌道槽的底部上形成凹槽，能夠確保潤(rùn)滑性。此外，通過R狀 面倒角，能夠避免應(yīng)力集中，且僅通過冷鍛精加工即能夠確保必要的聯(lián)軸 器壽命。
第九方案的發(fā)明的特征在于在第一至第八方案的基礎(chǔ)上，在對(duì)軌道 進(jìn)行冷鍛成形的同時(shí)，成形在所述內(nèi)外圈的軌道槽兩肩部上成形的R狀面 倒角以及在所述軌道槽底部的凹槽兩肩部上成形的R狀面倒角。
通過在對(duì)軌道進(jìn)行冷鍛成形的同時(shí)成形這種R狀面倒角，能夠降低加 工成本。此外，盡管在哥特式拱形狀的軌道槽的情況下，如果滾珠接觸率
小于等于1.04，則軌道槽的底部與滾珠的間隙變小且潤(rùn)滑性降低，但是通
過在軌道槽的底部形成凹槽，能夠確保潤(rùn)滑性。另外， 一旦軌道負(fù)荷增大， 則接觸橢圓變大，能夠輕易地接觸到軌道底。為了利用哥特式拱形狀確保 滾珠的角接觸，在軌道槽的底部上形成凹槽。
第十方案的發(fā)明的特征在于在第一至第九方案的基礎(chǔ)上，至少在所 述外側(cè)聯(lián)軸器部件的外徑面或口部?jī)?nèi)部之一上設(shè)置異常噪聲遏制裝置。
通過設(shè)置異常噪聲遏制裝置，能夠遏制因各個(gè)結(jié)構(gòu)要素之間的晃動(dòng)所 產(chǎn)生的異常噪聲。異常噪聲遏制裝置不僅可以只設(shè)置在外圈的外徑面或者 只設(shè)置在口部的內(nèi)部，也可以既設(shè)置在外徑面又設(shè)置在口部的內(nèi)部。
第十一方案的發(fā)明的特征在于在第一至第十方案的基礎(chǔ)上，將多孔
性固體潤(rùn)滑體封入所述外側(cè)聯(lián)軸器部件的內(nèi)部，該多孔性固體潤(rùn)滑體是以
包含潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑成份和樹脂成份作為必需成份并且所述潤(rùn)滑成份被發(fā) 泡而成多孔質(zhì)化的固體物，而且，所述潤(rùn)滑成份吸藏在樹脂內(nèi)部。
這樣，在提高了保持潤(rùn)滑油的固體潤(rùn)滑劑的保持力的同時(shí)，可以使因 外力變形而導(dǎo)致的滲出潤(rùn)滑油的數(shù)量達(dá)到必要最小限度。此外，所謂的"吸 藏"與學(xué)術(shù)用語"吸藏"的含義相同，是指液體(液體潤(rùn)滑劑等)被包含 在固體樹脂中但不構(gòu)成化合物。
第十二方案的發(fā)明的特征在于在第一至第十一方案的基礎(chǔ)上，在所 述外圈的軌道槽的軸向開口端形成有面對(duì)面地向槽內(nèi)方突出的一對(duì)滾珠 卡止用突起。
因而，通過在上述外圈的軌道槽的軸向開口端構(gòu)成面對(duì)面地朝向槽內(nèi) 方突出的一對(duì)滾珠卡止用突起，對(duì)于每個(gè)滾珠，能夠在2個(gè)位置承受來自 滾珠的拔出方向上的推壓力。從而，能夠在穩(wěn)定狀態(tài)下承受滾珠。此外， 由于能夠分散拔出方向的推壓力來承受各個(gè)滾珠卡止用突起，因而作為各 個(gè)滾珠卡止用突起，即使比較小，也能承受該推壓力。并且，可以將上述 防止拔出部的一對(duì)滾珠卡止用突起設(shè)置在槽底面中槽深度方向的中央部 上或設(shè)置在槽徑向開口端上。
第十三方案的發(fā)明的特征在于在第一至第十一方案的基礎(chǔ)上，在所 述外圈的開口端側(cè)內(nèi)周面上一體形成有防止?jié)L珠隔圈脫落用的突起。
第十四方案的發(fā)明的特征在于在第一至第十三方案的基礎(chǔ)上，所述 滾珠隔圈具有與外圈的內(nèi)徑面接觸并被該內(nèi)徑面導(dǎo)向的凸球面狀的外周 面和與內(nèi)圈的外徑面接觸并被該外徑面導(dǎo)向的凹球面狀的內(nèi)周面，并且， 外周面的曲率中心和內(nèi)周面的曲率中心在軸向上相對(duì)于包含滾珠中心的 聯(lián)軸器中心面偏置于相反兩側(cè)，所述滾珠隔圈的外周面與所述外圈的內(nèi)徑 面的接觸位置設(shè)置在比所述聯(lián)軸器中心面靠所述外圈的開口端側(cè)。
此外，關(guān)于滾珠隔圈的形狀，優(yōu)選具有與外圈的內(nèi)徑面接觸并被該內(nèi) 徑面導(dǎo)向的凸球面狀的外周面和與內(nèi)圈的外徑面接觸并被該外徑面導(dǎo)向 的凹球面狀的內(nèi)周面，并且，外周面的曲率中心和內(nèi)周面的曲率中心在軸 向上相對(duì)于包含滾珠中心的聯(lián)軸器中心面偏置于相反兩側(cè)，所述滾珠隔圈 的外周面與所述外圈的內(nèi)徑面的接觸位置設(shè)置在比所述聯(lián)軸器中心面靠
所述外圈的開口端側(cè)。
由此，在滾珠隔圈與設(shè)置在外圈開口端側(cè)的防止?jié)L珠隔圈脫落用突起 相抵接的狀態(tài)下，能夠使?jié)L珠的位置遠(yuǎn)離外圈開口端，且能夠更可靠地防 止?jié)L珠的脫落。
第十五方案的發(fā)明的特征在于在第一至第十四方案的基礎(chǔ)上，將內(nèi) 圈的軸孔形成為角部數(shù)量與滾珠數(shù)量相同的多邊形，同時(shí)將軸壓入該多邊 形中以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩。
最好在精密冷鍛內(nèi)外圈的同時(shí)成形該多邊形的軸孔。
第十六方案的發(fā)明是一種車輛用驅(qū)動(dòng)軸，其具有第一至第十五方案中 任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器。
第十七'方案的發(fā)明是一種驅(qū)動(dòng)車輪用軸承單元，其特征在于在中間 軸的兩端具有第一至第十五方案中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器 和固定式等速萬向聯(lián)軸器，且所述固定式等速萬向聯(lián)軸器的外圈和桿部與 輪轂圈相連。
這樣，本發(fā)明的等速萬向聯(lián)軸器可以應(yīng)用在驅(qū)動(dòng)軸或驅(qū)動(dòng)車輪用軸承 單元上。
根據(jù)本發(fā)明的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，由于將滾珠數(shù)量減少到3 5 個(gè)，能夠大幅度降低成本，同時(shí)通過精密冷鍛形成內(nèi)外圈，并形成從軌道 槽向兩側(cè)連續(xù)延伸的R狀面倒角，由此，對(duì)于具有外圈和內(nèi)圈的R狀面倒角 的軌道槽，無需車削和熱處理后的磨削，也不需要用于精加工的設(shè)備和工 具，并且能夠減少加工時(shí)間，有效地制造外圈和內(nèi)圈，降低制品的成本。
并且，相對(duì)于滾珠數(shù)量的減少，由于通過減少滾珠接觸率(1.001 1.04) 而增大了滾珠接觸橢圓的面積，因而與軌道槽的兩肩部的R狀面倒角相結(jié)
合，也能夠克服由面壓增大所引起的疲勞壽命的問題，從而能夠確保必要 的聯(lián)軸器壽命。
圖1A是本發(fā)明第一實(shí)施方式的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的縱截面圖1B是本發(fā)明第一實(shí)施方式的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的開口側(cè)端面
圖1C是示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的橫截面
圖1D是軌道槽的截面圖1E是軌道槽的變形例的截面圖1F是軌道槽的開口端側(cè)的端面圖； 圖1 G是軌道槽的開口端側(cè)的截面圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式變形例的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的縱截
面圖3是將第一實(shí)施方式和其變形例的滾珠隔圈防止脫落位置進(jìn)行對(duì) 比的截面圖4A是i發(fā)明第二實(shí)施方式的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的縱截面圖； 圖4B是本發(fā)明第二實(shí)施方式的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的開口側(cè)端面
圖5是本發(fā)明第二實(shí)施方式變形例的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的縱截
面圖6A是本發(fā)明第三實(shí)施方式的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的縱截面圖； 圖6B是本發(fā)明第三實(shí)施方式的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的開口側(cè)端面
圖7是本發(fā)明第三實(shí)施方式變形例的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的縱截
面圖8是示出在本發(fā)明的變形例的情況下在外圈上設(shè)置了吸音材料的 雙圈式等速萬向聯(lián)軸器的整體結(jié)構(gòu)的截面圖9是示出在本發(fā)明的變形例情況下封入了多孔性固體潤(rùn)滑體后的 雙圈式等速萬向聯(lián)軸器的整體結(jié)構(gòu)的截面圖10是示出驅(qū)動(dòng)軸的截面圖11是示出將其它車輪用軸承部組裝在圖10的驅(qū)動(dòng)軸上的裝配體的 截面圖12A是示出軸孔變形例的內(nèi)圈主視圖； 圖12B是示出軸孔變形例的內(nèi)圈主視圖； 圖12C是示出軸孔變形例的內(nèi)圈主視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將根據(jù)圖1A 7對(duì)本發(fā)明的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的第1 第3 實(shí)施方式進(jìn)行說明，根據(jù)圖8 12C對(duì)變形的實(shí)施方式進(jìn)行說明。作為第1 第3實(shí)施方式以及變形實(shí)施方式的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，示出了雙圈式 等速萬向聯(lián)軸器。
圖1A和1B所示的等速萬向聯(lián)軸器包括在圓筒狀的內(nèi)周面14上沿軸 向形成有3條直線狀的軌道槽12的外圈10、在球面狀的外周面24上沿軸向 形成有與上述外圈10的軌道槽12數(shù)量相同的直線狀的軌道槽22的內(nèi)圈20、 位于外圈10的軌道槽12和內(nèi)圈20的軌道槽22之間的3個(gè)轉(zhuǎn)矩傳遞滾珠30、 以及保持轉(zhuǎn)矩傳遞滾珠30的滾珠隔圈40。圖中未示的軸與內(nèi)圈20的軸孔26 相連。而且，外圈10包括在內(nèi)徑面14上形成了上述軌道槽12的圓筒部16和 從該圓筒部16的底壁突設(shè)的桿部18。通過冷鍛成形外圈10和內(nèi)圈20。
通過隨機(jī)選配來對(duì)由外圈IO、內(nèi)圈20、滾珠30和滾珠隔圈40組成的結(jié) 構(gòu)要素進(jìn)行組裝，也就是說，不是以使PCD間隙等在規(guī)定值范圍內(nèi)的方式 從多個(gè)外圈IO、內(nèi)圈20、滾珠30和滾珠隔圈40中選擇由這些外圈10、內(nèi)圈 20、滾珠30和滾珠隔圈40組成的結(jié)構(gòu)要素來進(jìn)行組合的選擇組合，而是借 助于對(duì)通過精密冷鍛而形成有軌道槽12、 22的外圈10和內(nèi)圈20進(jìn)行任意組 合的隨機(jī)選配，來制作等速萬向聯(lián)軸器。
這樣，通過隨機(jī)選配來組合各個(gè)結(jié)構(gòu)要素，通過精密冷鍛而形成外圈 10的軌道槽12或內(nèi)圈20的軌道槽22，由此能夠?qū)崿F(xiàn)等速萬向聯(lián)軸器的低成 本化。
滾珠隔圈40是設(shè)置有3個(gè)用于收容轉(zhuǎn)矩傳遞滾珠30的槽42的環(huán)體，包 含球面的外周面24與外圈10的圓筒狀內(nèi)徑面14接觸而被導(dǎo)向，球面狀的內(nèi) 周面46與內(nèi)圈20的外徑面24接觸而被導(dǎo)向。外徑面24的曲率中心O冴B內(nèi)周 面46的曲率中心02在軸向上相對(duì)于包含滾珠中心B的聯(lián)軸器中心面P而偏 置于相反兩側(cè)。
滾珠30和軌道槽12、 22的接觸形式采用圖1D所示那樣的角接觸形式。 也就是說，軌道槽12、 22由左右各一對(duì)2個(gè)圓弧12j、 12k、 22j、 22k構(gòu)成(哥 特式拱狀)，2圓弧12j和12k以及22j和22k被構(gòu)為在軌道槽12、 22的中心相
連。從使?jié)L珠30相對(duì)于軌道槽12、 22的接觸狀態(tài)穩(wěn)定這個(gè)角度出發(fā)，這種 角接觸是優(yōu)選的。
本發(fā)明的滾珠接觸率為1.001 1.04。如果滾珠接觸率小于l.OOl，則
滾珠接觸橢圓撞入軌道槽肩部太大，因肩部的應(yīng)力集中，產(chǎn)生早期剝離或 碎片，引起壽命下降。如果滾珠接觸率大于1.04，則接觸橢圓的面壓過大， 與上述相同，引起壽命下降。
此外在本發(fā)明中，作為伴隨著滾珠接觸率下降而擴(kuò)大滾珠接觸橢圓的 一個(gè)對(duì)策，如圖1C、 1D所示，軌道槽12、 22的兩肩部17、 27被倒角，成 為與內(nèi)/外圈的外/內(nèi)徑面光滑連續(xù)的R狀面。此外，作為擴(kuò)大滾珠接觸橢圓 的對(duì)策，如圖1E所示，在軌道槽12、 22的槽底中央形成有光滑凹陷的凹圓 弧狀的退刀槽12p、 22p。所述退刀槽12p、 22p的兩側(cè)利用凸R面在內(nèi)圈的 外徑面上光滑連續(xù)。如果對(duì)軌道槽12、 22的肩部17、 27的R狀面倒角和退 刀槽12p、 22p進(jìn)行后加工，則成本高，因而在對(duì)內(nèi)/外圈的軌道槽進(jìn)行冷鍛 時(shí)，同時(shí)形成軌道槽12、 22的肩部17、 27的R狀面倒角和退刀槽12p、 22p。
在上述結(jié)構(gòu)的等速萬向聯(lián)軸器中，如圖1F、 1G所示，作為包含內(nèi)圈 20、滾珠30和滾珠隔圈40的內(nèi)部部件21的防止拔出部12a，在外圈10的各 個(gè)軌道槽12上形成了一對(duì)滾珠卡止用突起12b、 12b。 一對(duì)滾珠卡止用突起 12b、 12b在外圈10的軌道槽12的軸向開口端中面對(duì)面地向槽內(nèi)方突出。
也就是說，在外圈10的開口端面上形成有倒角用斜面C，與該斜面C 對(duì)應(yīng)地形成了滾珠卡止用突起12b、 12b。具體地說，如圖1F所示，通過在 斜面C的軸向中央部上由軋制成形形成周向凹槽25，而形成了突設(shè)在軌道 槽12內(nèi)的滾珠卡止用突起12b。因而，通過將該滾珠卡止用突起12b設(shè)置在 槽底面中的槽深度方向的中央部12c上，可以使面對(duì)面的一對(duì)滾珠卡止用 突起12b、 12b之間的尺寸A比較大。
此外作為滾珠卡止用突起12b的位置，可以如圖1F所示那樣設(shè)置在槽 兩肩部17上。
在上述滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器中，當(dāng)內(nèi)部部件21向外圈10的開口側(cè)滑 動(dòng)并位于開口側(cè)時(shí)，通過滾珠30與構(gòu)成防止拔出部12a的滾珠卡止用突起 12b抵接，限制內(nèi)部部件21 (由內(nèi)圈20、滾珠30和滾珠隔圈40等構(gòu)成的部 件)繼續(xù)向開口側(cè)滑動(dòng)。
這樣在本發(fā)明的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器中，由于在外圈的軌道槽12 的軸向開口端中面對(duì)面地向槽內(nèi)方突出的一對(duì)滾珠卡止用突起12b、 12b構(gòu) 成防止拔出部12a，因而對(duì)于每個(gè)滾珠，能夠在2個(gè)位置承受來自滾珠30的 在拔出方向上的推壓力。從而，能夠在穩(wěn)定狀態(tài)下承受滾珠30，可以提高 滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器的可靠性。
此外，由于能夠分散各個(gè)滾珠卡止用突起12b所承受的拔出方向的推 壓力，因此，作為各個(gè)滾珠卡止用突起12b，即使比較小，也能承受該推 壓力。
而且通過將防止拔出部12a的一對(duì)滾珠卡止用突起12b設(shè)置在槽底面 中槽深度方向的中央部12c上，能夠使面對(duì)面的一對(duì)滾珠卡止用突起12b、 12b的間距比較大，從而能夠提高止動(dòng)性能。此外，也可以將滾珠卡止用 突起12b設(shè)置在槽兩肩部17上。
圖2是第一實(shí)施方式的變形例。在該變形例中，滾珠隔圈40的外周面 和外圈的內(nèi)徑面的接觸位置設(shè)置在比包含滾珠中心B的聯(lián)軸器中心面靠外 圈的開口端側(cè)。在圖1A的第一實(shí)施方式中，將滾珠隔圈40的外周面和外圈 的內(nèi)徑面的接觸位置設(shè)置在比包含滾珠中心B的聯(lián)軸器中心面靠外圈的里 側(cè)。在圖2的變形例中，使?jié)L珠隔圈40設(shè)置得與圖1A的情形顛倒。而且， 在外圈10的開口側(cè)內(nèi)徑面上的軌道槽12相互之間的3個(gè)位置上形成了用于 固定的突起32b該突起32用于防止?jié)L珠隔圈40被拔出。通過上述那樣使內(nèi) 部部件21顛倒配置(圖3下側(cè)圖)，使得在防止拔出滾珠隔圈40的位置上的 滾珠中心B的位置與和圖1對(duì)應(yīng)的圖3上側(cè)圖相比，向聯(lián)軸器里側(cè)移動(dòng)距離 H。因而，能夠可靠地防止?jié)L珠30的脫落。
上文雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不局限于上 述實(shí)施方式，而是能夠進(jìn)行各種變形。雖然在圖l的第一實(shí)施方式中，舉 例說明具有3個(gè)滾珠的示例，但是滾珠30的數(shù)量也可以像第二實(shí)施方式的 圖4A、 4B所示那樣為4個(gè)，也可以像第三實(shí)施方式的圖6A、 6B所示那樣為 5個(gè)。而且，也可以像圖5、 7所述那樣在第二、第三實(shí)施方式中將內(nèi)部部 件21顛倒設(shè)置。而且本發(fā)明的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器例如也可以用作汽車 驅(qū)動(dòng)軸組件的內(nèi)側(cè)(inboard side)等速萬向聯(lián)軸器。
在具有基于上述精密冷鍛而成形的外圈和內(nèi)圈的等速萬向聯(lián)軸器中，
如圖8所示，在外圈60的外徑面和碗狀口部的底面上設(shè)置了作為異常噪聲 遏制裝置的吸音材料140、 142。 一旦如此，則能夠遏制由各個(gè)結(jié)構(gòu)要素之 間的晃動(dòng)所產(chǎn)生的異常噪聲，能夠確保汽車室內(nèi)的靜肅性。而且在該實(shí)施 方式中，在外圈60的外徑面和口部的底面上都設(shè)置了吸音材料140、 142， 但是也可以僅在外圈60的外徑面或口部的底面上設(shè)置吸音材料。而且作為 吸音材料140、 142，可以使用任何吸音性良好的材料。雖然在本實(shí)施例中， 在口部16的底面上設(shè)置異常噪聲遏制裝置，但是只要將異常噪聲遏制裝置 設(shè)置在口部的內(nèi)部就行。
在具有基于上述精密冷鍛而成形的外圈和內(nèi)圈的等速萬向聯(lián)軸器中， 如圖9所示，將多孔性固體潤(rùn)滑體160封入到外圈60的內(nèi)部，該固體潤(rùn)滑體 160是以包含潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑成份和樹脂成份為必需成份并且潤(rùn)滑成份被發(fā) 泡而成多孔質(zhì)化的固體物，而且，潤(rùn)滑成份吸藏在樹脂內(nèi)部。該潤(rùn)滑體160 被封入包含形成在外圈60的軌道槽62和內(nèi)圈70的軌道槽72之間的滾道的 空間內(nèi)。由此，使保持潤(rùn)滑油的固體潤(rùn)滑體的保持力提高，同時(shí)可以使因 外力變形而導(dǎo)致的滲出潤(rùn)滑油的數(shù)量達(dá)到必要最小限度。
該潤(rùn)滑體160從作為樹脂成份的塑料或橡膠等中釆用合成橡膠或塑性 體之一或兩者來作為合金或共重成份。此外，潤(rùn)滑體160以潤(rùn)滑成份和樹 脂成份為必需成份，在伴隨著壓縮、彎曲、離心力和溫度升高的氣泡膨脹 等的外部應(yīng)力的作用下，能夠?qū)?rùn)滑油向外部供應(yīng)。在通過發(fā)泡而被多孔 質(zhì)化時(shí)所產(chǎn)生的氣泡最好通過連續(xù)孔排放到外部，在外部應(yīng)力的作用下將 潤(rùn)滑成份從樹脂表面通過連續(xù)孔而直接供應(yīng)到外部。
為了將潤(rùn)滑成份吸藏在樹脂內(nèi)部(包括潤(rùn)滑劑在固體樹脂中不變?yōu)榛?合物的情形)，在存在潤(rùn)滑劑的情況下，采用使發(fā)泡反應(yīng)和硬化反應(yīng)同時(shí) 進(jìn)行的反應(yīng)型浸膠法。從而，能夠?qū)?rùn)滑劑充分填充在樹脂內(nèi)部。而且， 使用在市場(chǎng)上購(gòu)買的硅酮系整泡劑等界面活性劑，使各原料分子均勻分散 地實(shí)施上述反應(yīng)型浸膠法。
潤(rùn)滑成份(100重量％)的潤(rùn)滑油比例優(yōu)選為1重量％ 95重量％，更 優(yōu)選為5重量％ 80重量％。如果潤(rùn)滑油比例小于1重量％，則難以充分地 將潤(rùn)滑油供應(yīng)到所需部位。如果潤(rùn)滑油比例大于95重量％，則在低溫下， 由于潤(rùn)滑脂等而不變?yōu)楣虘B(tài)，仍為液態(tài)，不能實(shí)現(xiàn)固態(tài)潤(rùn)滑劑的特有功能。
作為使樹脂成份發(fā)泡的裝置，可以采用公知的發(fā)泡裝置，例如采用對(duì) 水、丙酮、己烷等沸點(diǎn)較低的有機(jī)溶劑進(jìn)行加熱并使其氣化的物理方法或 從外部吹入空氣或氮?dú)獾确腔钚詺怏w的機(jī)械發(fā)泡方法，還可采用像偶氮二
異丁腈(AIBN)或偶氮甲酰胺(ADCA)等那樣通過溫度或光分解，產(chǎn)生 氮?dú)獾鹊姆纸庑桶l(fā)泡劑的方法。
樹脂成份的發(fā)泡倍率最好大于等于1.1并小于200倍。由于如果發(fā)泡倍 率小于l.l，則存在氣泡體積小，當(dāng)施加外部應(yīng)力時(shí)，不允許變形或因固形 物過硬而不能變形等缺陷。當(dāng)大于或等于200倍時(shí)，則難以獲得能夠承受 外部應(yīng)力的強(qiáng)度，導(dǎo)致在使用中產(chǎn)生破損或破壞。
具有通過上述精密冷鍛而成形的外圈60和內(nèi)圈70的DOJ類型的等速 萬向聯(lián)軸器如圖10和11所示，通過將中間軸50以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式壓入 內(nèi)圈70的軸孔76內(nèi)而構(gòu)成驅(qū)動(dòng)軸。該驅(qū)動(dòng)軸100具有下述結(jié)構(gòu)，即將實(shí)心 或中空的中間軸50的一個(gè)軸端壓入BJ類型的等速萬向聯(lián)軸器的內(nèi)圈軸孔 內(nèi)，將另一軸端54壓入DOJ類型的等速萬向聯(lián)軸器的內(nèi)圈70的軸孔76內(nèi)。
在該中間軸50的軸端外徑上形成了陽(yáng)花鍵58，在兩等速萬向聯(lián)軸器的 內(nèi)圈70的軸孔76內(nèi)形成了陰花鍵78。通過將中間軸50的軸端54壓入等速萬 向聯(lián)軸器的內(nèi)圈70的軸孔76內(nèi)，使陽(yáng)花鍵58和陰花鍵78以嚙合的方式相結(jié) 合，從而能夠在中間軸50和內(nèi)圈70之間傳遞轉(zhuǎn)矩。
而且，為了防止異物從外部侵入以及防止?jié)櫥蛷膬?nèi)部泄漏，將蜿蜒 狀橡膠或樹脂制保護(hù)罩120安裝在中間軸50和外圈60之間。保護(hù)罩120的大 徑端部122通過保護(hù)罩帶124而連接固定在外圈60的開口端上，其小徑端部 126通過保護(hù)罩帶128而連接固定在中間軸50的規(guī)定部位上。
對(duì)于這種驅(qū)動(dòng)軸IOO，將DOJ類型的等速萬向聯(lián)軸器設(shè)置在車輛的內(nèi) 側(cè)，其外圈60與差速器相連，將BJ類型的等速萬向聯(lián)軸器設(shè)置在車輛的外 側(cè)(outboard side),其外圈與車輪用軸承部相連。在該驅(qū)動(dòng)軸100中，雖 然舉例表示了使用圖1A和2所示的等速萬向聯(lián)軸器的情況，但是也可以使 用圖4A和6A所示的等速萬向聯(lián)軸器或圖8和9所示的等速萬向聯(lián)軸器。
BJ類型的等速萬向聯(lián)軸器如圖11所示，從收容了內(nèi)圈、滾珠和滾珠隔 圈的碗狀口部沿軸向一體延伸的桿部以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式與車輪用軸 承部相連，由此能夠與車輪用軸承部集成化。
軸與內(nèi)圈的連接除了一般的鋸齒形連接之外，也可以如圖12A 12C 所示，由與滾珠數(shù)量相同的多邊形孔26a 26c構(gòu)成內(nèi)圈的軸孔，通過將形 狀相同的軸端部嵌合在多邊形孔26a 26c內(nèi)，將兩者相連。也就是說，如 果滾珠數(shù)量為3個(gè)，則采用圖12A所示的三角形的軸孔26a，如果滾珠數(shù)量 為4個(gè)，則釆用圖12B所示的四邊形的軸孔26b，如果滾珠數(shù)量為5個(gè)，則采 用圖12C所示的五邊形的軸孔26c。使軸孔26a 26c的各個(gè)角部位于軌道槽 22相互之間。通過使內(nèi)圈20的軸孔形成為多邊形孔26a 26c，除了保證內(nèi) 圈20的必要強(qiáng)度之外，還能降低壁厚，實(shí)現(xiàn)輕量化。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，不言而喻，在不脫離本發(fā)明要旨的 范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變更。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書表示，并包括與 權(quán)利要求書的記載相等同的意思以及在其范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，包括在圓筒狀的內(nèi)周面上形成有沿軸向延伸的多個(gè)直線狀軌道槽的外圈；在外周面上形成有與上述外圈的所述軌道槽成對(duì)并沿軸向延伸的多個(gè)軌道槽的內(nèi)圈；位于外圈的軌道槽和內(nèi)圈的軌道槽之間并傳遞轉(zhuǎn)矩的多個(gè)滾珠；以及位于外圈的內(nèi)周面和內(nèi)圈的外周面之間并保持所述滾珠的滾珠隔圈；其特征在于通過隨機(jī)選配來組裝由所述外圈、內(nèi)圈、滾珠以及滾珠隔圈組成的結(jié)構(gòu)要素，內(nèi)外圈的軌道槽和滾珠的數(shù)量為3～5個(gè)，并減小內(nèi)外圈的軌道槽的滾珠接觸率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于由所 述外圈的軌道槽和與其配合的內(nèi)圈的軌道槽形成的滾道的PCD間隙小于 等于0.3毫米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于所 述內(nèi)外圈的軌道槽的滾珠接觸率大于等于1.001且小于等于1.04。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征 在于將所述內(nèi)外圈的軌道槽的兩肩部形成為與內(nèi)外圈的外周面或內(nèi)周面 光滑相連的R狀面倒角。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征 在于通過冷鍛精加工制造所述外圈的軌道槽或內(nèi)圈的軌道槽的至少之
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征 在于在冷鍛成形軌道槽的同時(shí)，成形形成在所述內(nèi)外圈的軌道槽的兩肩 部上的R狀面倒角。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于將所述內(nèi)外圈的軌道槽的橫截面形狀形成為與所述滾珠角接觸的哥特式拱形狀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征 在于在所述內(nèi)外圈的軌道槽的底部通過所述冷鍛一體形成凹槽，同時(shí)通 過R狀面倒角使該凹槽的兩肩部與內(nèi)外圈的軌道槽面光滑相連。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征 在于在對(duì)軌道進(jìn)行冷鍛成形的同時(shí)，成形在所述內(nèi)外圈的軌道槽兩肩部 上成形的R狀面倒角以及在所述軌道槽底部的凹槽兩肩部上成形的R狀面 倒角。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于: 至少在所述外側(cè)聯(lián)軸器部件的外徑面或口部?jī)?nèi)部之一上設(shè)置異常噪聲遏 制裝置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的等速萬向聯(lián)軸器，其特征在 于將多孔性固體潤(rùn)滑體封入所述外側(cè)聯(lián)軸器部件的內(nèi)部，該多孔性固體 潤(rùn)滑體是以包含潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑成份和樹脂成份作為必需成份并且所述潤(rùn) 滑成份被發(fā)泡而成多孔質(zhì)化的固體物，而且，所述潤(rùn)滑成份吸藏在樹脂內(nèi) 部。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于在所述外圈的軌道槽的軸向開口端形成有面對(duì)面地向槽內(nèi)側(cè)突出 的一對(duì)滾珠卡止用突起。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于在所述外圈的開口端側(cè)內(nèi)周面上一體形成有防止?jié)L珠隔圈脫落用 的突起。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于所 述滾珠隔圈具有與外圈的內(nèi)徑面接觸并被該內(nèi)徑面導(dǎo)向的凸球面狀的外 周面和與內(nèi)圈的外徑面接觸并被該外徑面導(dǎo)向的凹球面狀的內(nèi)周面，并 且，外周面的曲率中心和內(nèi)周面的曲率中心在軸向上相對(duì)于包含滾珠中心 的聯(lián)軸器中心面偏置于相反兩側(cè)，所述滾珠隔圈的外周面與所述外圈的內(nèi) 徑面的接觸位置設(shè)置在比所述聯(lián)軸器中心面靠所述外圈的開口端側(cè)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1 14中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于將內(nèi)圈的軸孔形成為角部數(shù)量與滾珠數(shù)量相同的多邊形，同時(shí)將 軸壓入該多邊形中以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩。
16. —種車輛用驅(qū)動(dòng)軸，具有權(quán)利要求1 15中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等 速萬向聯(lián)軸器。
17. —種驅(qū)動(dòng)車輪用軸承單元，其特征在于在中間軸的兩端具有權(quán) 利要求1 15中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器和固定式等速萬向聯(lián) 軸器，且固定式等速萬向聯(lián)軸器的外圈與輪轂圈相連。
全文摘要
本發(fā)明提供一種減少滾珠數(shù)量的低成本的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器。本發(fā)明的滑動(dòng)式等速萬向聯(lián)軸器將滾珠數(shù)量減少到3～5個(gè)。內(nèi)外圈通過精密冷鍛制造。通過凸R狀面倒角，將內(nèi)外圈的軌道槽12、22的兩肩部17、27與內(nèi)外圈的外周面、內(nèi)周面光滑相連。為了降低面壓，將滾珠接觸率設(shè)為1.001～1.04。
文檔編號(hào)F16D3/227GK101096980SQ20071013790
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者友上真, 榛葉千佳也, 石島實(shí), 福村善一, 藏久昭, 黑田正幸 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社