固定式等速萬向聯(lián)軸器的制造方法
【專利摘要】在固定式等速萬向聯(lián)軸器(1)中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件(2)的滾道槽(7)由位于里側(cè)的第一滾道槽部(7a)和位于開口側(cè)的第二滾道槽部(7b)構(gòu)成，第一滾道槽部(7a)具有曲率中心相對于聯(lián)軸器中心(O)在軸向上沒有偏移的圓弧狀的滾珠軌道中心線(Xa)，至少包含滾珠軌道中心線(Xa)和聯(lián)軸器中心(O)的平面(M)相對于聯(lián)軸器的軸線(N-N)傾斜且該平面(M)的傾斜方向在沿周向相鄰的第一滾道槽部(7a)上相互形成為彼此相反方向，第二滾道槽部(7b)具有圓弧狀的滾珠軌道中心線(Xb)，其曲率中心比第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)向半徑方向外側(cè)偏移，第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)的端部(A)位于比聯(lián)軸器中心(O)靠開口側(cè)，該位置占據(jù)從聯(lián)軸器中心(O)到開口側(cè)的有效滾道長度的至少60％，第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)與端部(A)連接，以工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心(O)的平面(P)作為基準(zhǔn)，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件(3)的滾道槽的滾珠軌道中心線(Y)與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件(2)的成對的滾道槽(7)的滾珠軌道中心線(X)形成為鏡像對稱。
【專利說明】固定式等速萬向聯(lián)軸器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固定式等速萬向聯(lián)軸器，詳細(xì)而言，涉及在機(jī)動車、各種工業(yè)機(jī)械的動力傳遞系統(tǒng)中使用的、在驅(qū)動側(cè)與從動側(cè)的兩軸之間僅允許角度位移的固定式等速萬向聯(lián)軸器。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在機(jī)動車的前部用驅(qū)動軸上，通常在內(nèi)側(cè)(差速器側(cè))裝入雖然最大工作角比較小但具有工作角的同時能進(jìn)行軸向位移的滑動式等速萬向聯(lián)軸器，在外側(cè)(車輪側(cè))裝入由于車輪轉(zhuǎn)向而具有較大的工作角但在軸向上沒有位移的固定式等速萬向聯(lián)軸器。
[0003]作為在外側(cè)使用的固定式等速萬向聯(lián)軸器的一例，圖25表示球籠型等速萬向聯(lián)軸器101。圖25(a)是工作角為0°的狀態(tài)下的縱剖視圖，圖25(b)是表示具有最大工作角的狀態(tài)的概要圖。如圖25(a)所示，該等速萬向聯(lián)軸器101的主要結(jié)構(gòu)為外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102、內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103、滾珠104及保持器105。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的球狀內(nèi)周面106沿周向等間隔地沿著軸向形成有八條滾道槽107。在內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的球狀外周面108沿周向等間隔地沿著軸向形成有與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的滾道槽107對置的滾道槽109。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的滾道槽107與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的滾道槽109之間架設(shè)傳遞轉(zhuǎn)矩的八個滾珠104。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的球狀內(nèi)周面106與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的球狀外周面108之間配置有對滾珠104進(jìn)行保持的保持器105。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的外周和與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103連結(jié)的軸的外周用防護(hù)罩覆蓋，在聯(lián)軸器內(nèi)部作為潤滑劑封入有潤滑脂(省略圖示)。
[0004]如圖25 (a)所示，與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的球狀內(nèi)周面106嵌合的保持器105的球狀外周面112及與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的球狀外周面108嵌合的保持器105的球狀內(nèi)周面113的曲率中心均形成于聯(lián)軸器中心O。相對于此，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的滾道槽107的滾珠軌道中心線X的曲率中心Oo和內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的滾道槽109的滾珠軌道中心線I的曲率中心Oi相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上等距離偏移。由此，在聯(lián)軸器具有工作角的情況下，總是在將外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的兩軸線所成的角度二等分的平面上引導(dǎo)滾珠104，在兩軸之間等速地傳遞轉(zhuǎn)矩。
[0005]如圖25(b)所示，作為固定式等速萬向聯(lián)軸器101的主要功能的最大工作角θ_依賴于設(shè)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的開口端的入口倒角110和軸111干涉的角度。為了確保允許傳遞轉(zhuǎn)矩，軸111的軸徑d按聯(lián)軸器尺寸決定。當(dāng)入口倒角110增大時，供滾珠104抵接的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的滾道槽107的長度(以下稱作有效滾道長度)不足，滾珠104從滾道槽107脫落而無法傳遞轉(zhuǎn)矩。因此，在確保外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的有效滾道長度的同時，如何設(shè)定入口倒角110在確保工作角方面成為重要的因素。在球籠型等速萬向聯(lián)軸器101中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的滾道槽107的滾珠軌道中心線X的曲率中心Oo向開口側(cè)偏移，因此,在最大工作角方面有利,最大工作角9_是47°左右。
[0006]另外，八個滾珠型的球籠型等速萬向聯(lián)軸器101與以往的六個滾珠的等速萬向聯(lián)軸器相比，通過減小滾道偏移量、增加滾珠個數(shù)且減小直徑，來實現(xiàn)輕量.緊湊且轉(zhuǎn)矩?fù)p失較少的高效率的等速萬向聯(lián)軸器。但是，在工作角為0°的狀態(tài)下，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103的對置的滾道槽107、109之間形成的各楔角朝向外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102的開口側(cè)開放，因此，由于從滾道槽107、109作用于滾珠的軸向的力，成為作用于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件102與保持器105的球面接觸部106、112及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件103與保持器105的球面接觸部108、113的負(fù)載朝向恒定方向產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，因此，進(jìn)一步的高效率化、低發(fā)熱化受到限制。
[0007]以往提出有目的在于比前述的八個滾珠型的球籠型等速萬向聯(lián)軸器101更高效率化、低發(fā)熱化、滾道槽交叉型的固定式等速萬向聯(lián)軸器(專利文獻(xiàn)I)。該等速萬向聯(lián)軸器示于圖26及圖27中。圖26是工作角為0°的狀態(tài)下的縱剖視圖，圖27是表示具有高工作角的狀態(tài)的圖。如圖26所示，該等速萬向聯(lián)軸器121的主要結(jié)構(gòu)為外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122、內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123、滾珠124及保持器125。該等速萬向聯(lián)軸器121是滾道槽交叉型，雖省略圖示，但包含外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的八條滾道槽127的滾珠軌道中心線X的平面相對于聯(lián)軸器的軸線n-n傾斜，并且該平面的傾斜方向在沿周向相鄰的滾道槽127上相互形成為彼此相反方向。而且，以工作角為0°的狀態(tài)下的包含聯(lián)軸器中心O的平面P作為基準(zhǔn)，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的滾道槽129的滾珠軌道中心線I與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的成對的滾道槽127的滾珠軌道中心線X形成為鏡像對稱。
[0008]在圖26所示的縱截面中，形成于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的球狀內(nèi)周面126的滾道槽127沿軸向呈圓弧狀延伸，其曲率中心位于聯(lián)軸器中心O。在內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的球狀外周面128，與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的滾道槽127對置的滾道槽129沿軸向呈圓弧狀延伸，其曲率中心位于聯(lián)軸器中心O。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的滾道槽127與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的滾道槽129的交叉部夾設(shè)傳遞轉(zhuǎn)矩的八個滾珠124。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的球狀內(nèi)周面126與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的球狀外周面128之間配置有對滾珠124進(jìn)行保持的保持器125。與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的球狀內(nèi)周面126嵌合的保持器125的球狀外周面132及與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的球狀外周面128嵌合的保持器125的球狀內(nèi)周面133的曲率中心均形成于聯(lián)軸器中心O。在該等速萬向聯(lián)軸器121中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的滾道槽127、129的滾珠軌道中心線x、y的曲率中心相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上沒有偏移，但傾斜的對置的滾道槽127、129交叉，通過在該交叉部夾設(shè)滾珠124，在聯(lián)軸器具有工作角的情況下，總是在將外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的兩軸線所成的角度二等分的平面上引導(dǎo)滾珠124，能在兩軸之間等速地傳遞轉(zhuǎn)矩。
[0009]在上述的滾道槽交叉型的固定式等速萬向聯(lián)軸器121中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的滾道槽127、129分別形成為在周向上相鄰的滾道槽的傾斜方向為彼此相反方向，因此，從滾珠124向保持器125的在周向上相鄰的球袋部125a作用有相反的方向的力。利用該相反的方向的力使保持器125在聯(lián)軸器中心O位置穩(wěn)定。因此，能抑制保持器125的球狀外周面132與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的球狀內(nèi)周面126的接觸力及保持器125的球狀內(nèi)周面133與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件123的球狀外周面128的接觸力，高負(fù)荷時、高速旋轉(zhuǎn)時聯(lián)軸器順暢地動作，能抑制轉(zhuǎn)矩?fù)p失、發(fā)熱，提高耐久性。
[0010]上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器121雖然作為低發(fā)熱聯(lián)軸器優(yōu)異，但存在如下那樣的問題，詳細(xì)內(nèi)容通過圖27說明。圖27 (a)表示上述的等速萬向聯(lián)軸器具有高工作角的狀態(tài)，圖27(b)將外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的滾道槽127和滾珠124放大而表示它們的位置關(guān)系。如圖27(a)所示，當(dāng)聯(lián)軸器具有高工作角Θ時，滾珠124的中心Ob相對于工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心O的平面P移動至Θ/2的位置。滾珠124與滾道槽127成為具有接觸角的角接觸，因此，滾珠124與滾道槽127的接觸點位于圖27(b)所示的虛線上。而且，滾珠124與滾道槽127的接觸點在軸向上的位置通過滾珠124的中心Ob而位于與滾珠軌道中心線X成直角的平面t上，但在上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器121中，若增大外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件122的入口倒角130，則在高工作角Θ時，滾珠124會越過入口倒角130位于外側(cè)而從滾道槽127脫落。其理由在于，由于圓弧狀滾道槽127的曲率中心與聯(lián)軸器中心O —致，因此，滾珠124的中心Ob與接觸點s之間在軸向上的距離w較大，因此,有效滾道長度不足。因此，存在無法謀求高工作角化這樣的問題。
[0011]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-250365號
【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的課題
[0015]鑒于前述的現(xiàn)有技術(shù)的問題，
【發(fā)明者】為了謀求專利文獻(xiàn)I的滾道槽交叉型的固定式等速萬向聯(lián)軸器的高角度化而研究了將從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的滾道槽形成為直線狀。該等速萬向聯(lián)軸器如圖23所示，圖23(a)表示縱截面，圖23(b)表示圖23(a)的右側(cè)面。如圖23(a)所示，在該等速萬向聯(lián)軸器141中，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件143的滾道槽147、149是交叉型，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142的滾道槽147由從聯(lián)軸器中心O到里側(cè)具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線xa的滾道槽147a和從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)具有直線狀的滾珠軌道中心線xb的滾道槽147b構(gòu)成。另一方面，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件143的滾道槽149由從聯(lián)軸器中心O到里側(cè)具有直線狀的滾珠軌道中心線yb的滾道槽149b和從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線ya的滾道槽149a構(gòu)成。
[0016]而且，如圖23 (b)所示，滾道槽147、149分別形成為相對于聯(lián)軸器的軸線沿周向傾斜，并且在周向上相鄰的滾道槽147A、147B及149A、149B的傾斜方向為相反方向。而且，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件143的成對的滾道槽147A、149A及147B、149B的各交叉部配置有滾珠144。因此，在圖示那樣的工作角為0°的狀態(tài)下傳遞轉(zhuǎn)矩時，形成于滾道槽147A、149A之間的楔角的打開方向和形成于147B、149B之間的楔角的打開方向為彼此相反方向，從滾珠144向保持器145的在周向上相鄰的球袋部145a作用有相反的方向的力。利用該相反的方向的力，使保持器145在聯(lián)軸器中心O位置穩(wěn)定。因此，能抑制保持器145的球狀外周面152與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142的球狀內(nèi)周面146的接觸力及保持器145的球狀內(nèi)周面153與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件143的球狀外周面148的接觸力，在高負(fù)荷時、高速旋轉(zhuǎn)時聯(lián)軸器順暢地動作，能抑制轉(zhuǎn)矩?fù)p失、發(fā)熱，提高耐久性。
[0017]通過如上述那樣做成滾道槽交叉型，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142的滾道槽147的從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)形成直線狀的滾道槽147b，能增加有效滾道長度，但在具有使用頻率較多的工作角時，在抑制聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩?fù)p失、發(fā)熱方面存在問題?；趫D24說明其理由。滾道槽147、149和滾珠144通常具有接觸角(30°?45°左右)地接觸，因此，滾道槽147、149和滾珠144如圖24所示地在稍稍離開滾道槽147、149的槽底的滾道槽147、149的側(cè)面?zhèn)鹊奶摼€所示的位置接觸。在聯(lián)軸器具有工作角時，在各滾珠144作用有基于滾道槽147、149的交叉的楔角成分(省略圖示)和基于滾道槽147、149的槽底間的聯(lián)軸器半徑方向的擴(kuò)寬的楔角成分α雙方。其中，關(guān)于基于滾道槽147、149的交叉的楔角成分，滾道槽147、149的傾斜方向為交替相反方向，因此，從滾珠144對保持器145的球袋部145a作用有相反的方向的力，因此抵消，力平衡。
[0018]但是，如圖24所示，關(guān)于基于滾道槽147、149的槽底間的聯(lián)軸器半徑方向的擴(kuò)寬的楔角成分α，處于圖23(b)中的0°?90°及270°?360°的相位范圍的滾珠144位于直線狀的滾道槽147b、149b，利用朝向開口側(cè)開放的楔角成分α I對該相位范圍的滾珠144作用有朝向開口側(cè)的力。另一方面，位于90°?270°的相位范圍的滾珠144位于圓弧狀的滾道槽147a、149a，因此，對于該相位范圍的滾珠而言，由聯(lián)軸器的半徑方向的擴(kuò)寬產(chǎn)生的楔角成分α 2為0，不產(chǎn)生滾珠144的按壓力。因此，相對于各滾珠144將基于滾道槽147,149交叉的楔角成分和基于滾道槽147、149的槽底間的聯(lián)軸器半徑方向的擴(kuò)寬的楔角成分α加在一起時，從滾珠144作用于保持器145的各球袋部145a的力不均衡，存在不能降低保持器145與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件142的球面接觸部152、146及保持器145與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件143的球面接觸部153、148的接觸力這樣的問題。特別是，在工作角處于包含常用角的使用頻率較多的工作角的范圍內(nèi)，在抑制轉(zhuǎn)矩?fù)p失、發(fā)熱方面具有較大的問題。
[0019]另外，在圖23及圖24所示的等速萬向聯(lián)軸器141中，在將聯(lián)軸器的軸線n_n向包含滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面投影時，直線狀的滾道槽部147b相對于該投影的聯(lián)軸器的軸線平行地形成，另一方面，在將聯(lián)軸器的軸線n-n向包含滾珠軌道中心線y和聯(lián)軸器中心O的平面投影時，直線狀的滾道槽部149b相對于該投影的聯(lián)軸器的軸線平行地形成。因此，聯(lián)軸器具有高工作角時，在直線狀的滾道槽部147b、149b之間形成的楔角變大。其結(jié)果是，對被直線狀的滾道槽部147b、149b夾持的滾珠144作用的欲向開口側(cè)飛出的力變大。由于該原因，保持器145的球袋負(fù)載變大，高工作角時的保持器145的強度成為問題。
[0020]鑒于以上的問題，本發(fā)明的目的在于提供能使轉(zhuǎn)矩?fù)p失及發(fā)熱較少、高效率且能具有高工作角，高工作角時的強度、耐久性也優(yōu)異的緊湊的固定式等速萬向聯(lián)軸器。
[0021]用于解決課題的手段
[0022]本發(fā)明人們?yōu)榱诉_(dá)到上述的目的而進(jìn)行了各種研究，結(jié)果為了謀求轉(zhuǎn)矩?fù)p失及發(fā)熱較少且高效率化而想到了下述的新的構(gòu)思:滾道槽在周向上交叉，且利用具有曲率中心相對于聯(lián)軸器中心在軸向上沒有偏移的圓弧狀的滾珠軌道中心線的第一滾道槽部覆蓋使用頻率多的工作角的范圍，并且利用為了使相對于最大工作角的有效滾道長度增加而向與第一滾道槽部相反的方向彎曲的圓弧狀的第二滾道槽部覆蓋使用頻率低的高工作角的范圍。在此基礎(chǔ)上，為了抑制高工作角時的第二滾道槽部的楔角的大小而發(fā)現(xiàn)了新的基準(zhǔn)。
[0023]作為用于達(dá)到前述的目的的技術(shù)手段，本發(fā)明的固定式等速萬向聯(lián)軸器具備:夕卜側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，其在球狀內(nèi)周面形成有沿軸向延伸的多個滾道槽，且具有在軸向上分開的開口側(cè)和里側(cè)；內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，其在球狀外周面形成有與所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽成對的多個滾道槽；多個滾珠，它們夾設(shè)于所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽之間并傳遞轉(zhuǎn)矩；保持器，其將該滾珠保持于球袋內(nèi)，且具有與所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的球狀內(nèi)周面和內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的球狀外周面嵌合的球狀外周面和球狀內(nèi)周面，所述固定式等速萬向聯(lián)軸器的特征在于，所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽由位于里側(cè)的第一滾道槽部7a和位于開口側(cè)的第二滾道槽部7b構(gòu)成，所述第一滾道槽部7a具有曲率中心相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上沒有偏移的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xa，至少包含滾珠軌道中心線Xa和聯(lián)軸器中心O的平面M相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜，且該平面M的傾斜方向在沿周向相鄰的所述第一滾道槽部7a上相互形成為彼此相反方向，所述第二滾道槽部7b具有圓弧狀的滾珠軌道中心線Xb，其曲率中心比所述第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa向半徑方向外側(cè)偏移，所述第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部A位于比所述聯(lián)軸器中心O靠開口側(cè)的位置，該位置占據(jù)從所述聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的有效滾道長度的至少60%,所述第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb與所述端部A連接，以工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心O的平面P作為基準(zhǔn)，所述內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽的滾珠軌道中心線Y與所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的成對的滾道槽的滾珠軌道中心線X形成為鏡像對稱。在此，上述的聯(lián)軸器的軸線是指成為聯(lián)軸器的旋轉(zhuǎn)中心的長度方向上的軸線，指后述的實施方式的聯(lián)軸器的軸線N-N。權(quán)利要求書中所記載的聯(lián)軸器的軸線也相同。
[0024]利用上述的結(jié)構(gòu)，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩?fù)p失及發(fā)熱較少、高效率且能具有高工作角、高工作角時的強度、耐久性也優(yōu)異的緊湊的固定式等速萬向聯(lián)軸器。特別是，由于第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部A位于比聯(lián)軸器中心O靠開口側(cè)，該位置占據(jù)從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的有效滾道長度的至少60%，第二滾道槽部7b的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xb與端部A連接，因此，能抑制高工作角時的第二滾道槽部7b、9b的楔角的大小，能確保保持器的強度。
[0025]具體而言，連接上述的第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)的端部A和聯(lián)軸器中心O的直線L相對于工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心O的平面P所成的角度設(shè)定為β，該角度β優(yōu)選設(shè)定為14°~16°。由此，能抑制高工作角時的第二滾道槽部7b、9b的楔角的大小，因此，能確保保持器的強度。在機(jī)動車用驅(qū)動軸所用的等速萬向聯(lián)軸器中覆蓋包含常用角的使用頻率多的工作角時，角度β為10。左右就足夠，但發(fā)現(xiàn)了作為用于抑制第二滾道槽部7b、9b的楔角的大小的新的基準(zhǔn)，角度β為14°~16°的范圍。不過，在此，角度β定義為直線L與平面P上的直線所成的角中最小的角度。而且，在實施方式及權(quán)利要求書中也相同。
[0026]更詳細(xì)而言，將高工作角時的第二滾道槽部7b、9b的楔角抑制得較小的意思是β的角度越大越好。但是，若β的角度過大，則有效滾道長度變短。也就是說，設(shè)置第二滾道槽部7b、9b的效果變小，因此無法獲得較大的工作角。固定式等速萬向聯(lián)軸器需要的最大工作角通常為46°~50°。根據(jù)滾珠徑、P⑶徑的平衡，有效滾道長度發(fā)生變化，但即使這樣，確保獲取工 作角46°~50°所需的有效滾道長度時，角度β的界限也為14°~16°。因此，能抑制高工作角時的第二滾道槽部7b、9b的楔角的大小，確保保持器的強度，并且，確保所需的工作角的角度β的最大值的界限為14°~16°，限定此時的第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部A的位置時，從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的有效滾道長度的60%是必不可少的。
[0027]另外，優(yōu)選為，根據(jù)最大工作角下的滾道槽的實際的楔角2 τ為2 τ≤43°，基于下式設(shè)定相位角φ=0°的二維截面中的楔角2 τ ’。
[0028](2 τ ) = (2 τ J )cos δ +(2 Y )sin δ
[0029]其中，δ為滾珠與滾道槽的接觸角，Y為滾道槽的傾斜角。由此，根據(jù)相位角
9=0°的二維截面中的楔角2 τ ’，能決定滾道槽的各部分，因此，能夠極其簡化滾道槽的各
部分設(shè)定作業(yè)。另外，通過這樣的各部分設(shè)計，能在最大工作角下確保與有實際成績的現(xiàn)有的等速萬向聯(lián)軸器同等的強度、耐久性。
[0030]而且，優(yōu)選為，在固定式等速萬向聯(lián)軸器的最大工作角下，在相對于保持器的球袋移動至最靠半徑方向外方的滾珠與球袋的接觸點和保持器的球狀外周面之間形成富余量σ。由此，能增加保持器的半徑方向上的壁厚，并且緩和球袋周緣的緣部的應(yīng)力集中，能更進(jìn)一步確保保持器強度。
[0031]通過將上述的第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的曲率中心配置于聯(lián)軸器的軸線N-N上，從而能使?jié)L道槽深度均勻。另外，通過使第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的曲率中心自聯(lián)軸器的軸線N-N向半徑方向偏移，能調(diào)整聯(lián)軸器的里側(cè)的滾道槽深度，能確保最佳的滾道槽深度。
[0032]通過上述的保持器的球狀外周面和球狀內(nèi)周面具有相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上偏移了的曲率中心，能使保持器的壁厚朝向開口側(cè)變厚，能確保高工作角時的保持器的進(jìn)一步的強度。
[0033]能夠?qū)⑸鲜龅牡诙L道槽部7b的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xb的曲率中心形成于從包含第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa和聯(lián)軸器中心O的平面M離開的位置。而且，能使第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb的傾斜角Y朝向開口側(cè)逐漸減小。由此，在周向上相鄰的第二滾道槽部7b的接近的一側(cè)的間隔擴(kuò)寬，背離的一側(cè)的間隔狹窄，因此，能減小周向上的各間隔的差。其結(jié)果是，能減小外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的各球狀內(nèi)周面的開口側(cè)的接觸面積的差及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的各球狀外周面的里側(cè)的接觸面積的差，因此，能平衡良好地配置保持器和外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件、內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的球面接觸部，能謀求進(jìn)一步的動作的平滑化。
[0034]通過使上述的傳遞轉(zhuǎn)矩的滾珠的個數(shù)為八個，能實現(xiàn)輕量緊湊、高效率、具有高工作角的固定式等速萬向聯(lián)軸器以及機(jī)動車的驅(qū)動軸。
[0035]發(fā)明效果
[0036]根據(jù)本發(fā)明，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩?fù)p失及發(fā)熱少、高效率、能具有高工作角、高工作角時的強度、耐久性也優(yōu)異的緊湊的固定式等速萬向聯(lián)軸器。特別是，能抑制高工作角時的滾道槽的楔角的大小，因此能確保保持器的強度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1a是本發(fā)明的第一實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器的局部縱剖視圖。
[0038]圖1b是上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的側(cè)視圖。
[0039]圖2a是上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的局部縱剖視圖。
[0040]圖2b是外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的側(cè)視圖。
[0041]圖3a是上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的左側(cè)視圖。[0042]圖3b是表示內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的外周面的圖。
[0043]圖3c是表示內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的右側(cè)視圖。
[0044]圖4是表示外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽的詳細(xì)的局部縱剖視圖。
[0045]圖5是表示內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽的詳細(xì)的縱剖視圖。
[0046]圖6是表示聯(lián)軸器具有最大工作角的狀態(tài)的概要圖。
[0047]圖7a是表示聯(lián)軸器具有最大工作角時的滾珠與滾道槽的接觸狀態(tài)的圖。
[0048]圖7b是將圖7a局部放大表不的圖。
[0049]圖8是表示角度β的驗證結(jié)果的說明圖。
[0050]圖9a是表示滾道槽的形狀和楔角的設(shè)定方法的圖。
[0051 ] 圖9b是表示楔角的放大圖。
[0052]圖10是表示滾道槽的橫截面形狀的圖。
[0053]圖11是表示滾道槽的橫截面形狀的圖。
[0054]圖12a是外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的立體圖。
[0055]圖12b是內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的立體圖。
[0056]圖13是表不將第一實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器使用于機(jī)動車的驅(qū)動軸的狀態(tài)的圖。
[0057]圖14是表示第一實施方式的第一變形例的聯(lián)軸器具有最大工作角時的滾珠與滾道槽的接觸狀態(tài)的圖。
[0058]圖15是表示第一實施方式的第二變形例的聯(lián)軸器具有最大工作角時的滾珠與滾道槽的接觸狀態(tài)的圖。
[0059]圖16是本發(fā)明的第二實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的縱剖視圖。
[0060]圖17a是本發(fā)明的第三實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的縱剖視圖。
[0061]圖17b是上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的保持器的縱剖視圖。
[0062]圖18是本發(fā)明的第四實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器的局部縱剖視圖。
[0063]圖19是上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的縱剖視圖。
[0064]圖20是上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的縱剖視圖。
[0065]圖21是表示上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的內(nèi)周形狀的局部縱首1J視圖。
[0066]圖22是表示上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的外周形狀的圖。
[0067]圖23a是用于說明完成本發(fā)明的過程中的技術(shù)見解的圖，是固定式等速萬向聯(lián)軸器的縱剖視圖。
[0068]圖23b是用于說明完成本發(fā)明的過程中的技術(shù)見解的圖，是固定式等速萬向聯(lián)軸器的側(cè)視圖。
[0069]圖24是用于說明完成本發(fā)明的過程中的技術(shù)見解的圖。
[0070]圖25a是現(xiàn)有技術(shù)的固定式等速萬向聯(lián)軸器的縱剖視圖。
[0071]圖25b是表示上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器具有最大工作角時的狀態(tài)的圖。
[0072]圖26是現(xiàn)有技術(shù)的固定式等速萬向聯(lián)軸器的縱剖視圖。[0073]圖27a是現(xiàn)有技術(shù)的固定式等速萬向聯(lián)軸器的縱剖視圖。
[0074]圖27b是將上述的固定式等速萬向聯(lián)軸器局部放大表示的圖。
【具體實施方式】
[0075]基于圖1?圖22說明本發(fā)明的實施方式。
[0076]本發(fā)明的第一實施方式不于圖1?圖13中。圖1表不第一實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器，圖1(a)是局部縱剖視圖，圖1(b)是圖1(a)的右側(cè)視圖。該等速萬向聯(lián)軸器I的主要結(jié)構(gòu)為外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2、內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3、滾珠4及保持器5。如圖1 (b)、圖2及圖3所示，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3各自的八條滾道槽7、9形成為相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜，并且在周向上相鄰的滾道槽7A、7B及9A、9B的傾斜方向為彼此相反方向。而且，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的成對的滾道槽7A、9A及7B、9B的各交叉部配置有八個滾珠4。在圖1(a)中，關(guān)于滾道槽7、9，分別以使圖2 (a)所示的平面M及圖3(b)所示的平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y =0°的狀態(tài)表示。其詳細(xì)內(nèi)容見后述。
[0077]為了恰當(dāng)?shù)乇硎狙剌S向延伸的滾道槽的傾斜狀態(tài)、彎曲狀態(tài)等形態(tài)、形狀，在本說明書中，使用滾珠軌道中心線這樣的用語進(jìn)行說明。在此，滾珠軌道中心線是指配置于滾道槽的滾珠沿滾道槽移動時的滾珠的中心描畫的軌跡。因此，滾道槽的傾斜狀態(tài)與滾珠軌道中心線的傾斜狀態(tài)相同，另外，滾道槽的圓弧狀的狀態(tài)與滾珠軌道中心線的圓弧狀的狀態(tài)相同。
[0078]如圖1(a)所示，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7具有滾珠軌道中心線X，滾道槽7由具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xa的第一滾道槽部7a和具有向與該第一滾道槽部7a相反的方向彎曲的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xb的第二滾道槽部7b構(gòu)成，第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb與第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa平滑地連接。另一方面，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9具有滾珠軌道中心線Y，滾道槽9由具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線Ya的第一滾道槽部9a和具有向與該第一滾道槽部9a相反的方向彎曲的圓弧狀的滾珠軌道中心線Yb的第二滾道槽部9b構(gòu)成，第二滾道槽部9b的滾珠軌道中心線Yb與第一滾道槽部9a的滾珠軌道中心線Ya平滑地連接。
[0079]通過將第一滾道槽部7a、9a的滾珠軌道中心線Xa、Ya的各曲率中心配置于聯(lián)軸器中心O、即聯(lián)軸器的軸線N-N上，能使?jié)L道槽深度均勻，且能容易地進(jìn)行加工。
[0080]基于圖2說明外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜的狀態(tài)。圖2(a)表示外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的局部縱截面，圖2(b)表示外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的右側(cè)面。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7根據(jù)其傾斜方向的不同而標(biāo)注滾道槽7A、7B的符號。如圖2(a)所示，包含滾道槽7A的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜角度Y。而且，雖省略圖示，但就在周向上與滾道槽7A相鄰的滾道槽7B而言，包含滾道槽7B的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M相對于聯(lián)軸器的軸線N-N向與滾道槽7A的傾斜方向相反的方向傾斜角度Y。在本實施方式中，滾道槽7A的滾珠軌道中心線X的整個區(qū)域、即第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa及第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb兩方形成在平面M上。但是，不限于此，也可以以僅第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa包含于平面M的方式實施。因此，至少包含第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa和聯(lián)軸器中心O的平面M相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜，并且該平面M的傾斜方向在沿周向相鄰的第一滾道槽部7a上相互形成為彼此相反方向即可。
[0081]在此，補充說明滾道槽的符號。在指外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽整體的情況下標(biāo)注符號7，對其第一滾道槽部標(biāo)注符號7a，對第二滾道槽部標(biāo)注符號7b。另外，在區(qū)別傾斜方向不同的滾道槽的情況下標(biāo)注符號7A、7B，分別對第一滾道槽部標(biāo)注符號7Aa、7Ba，對第二滾道槽部標(biāo)注符號7Ab、7Bb。關(guān)于后述的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽，也以同樣的要領(lǐng)標(biāo)注符號。
[0082]接著，基于圖3說明內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜的狀態(tài)。圖3(b)表示內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的外周面，圖3(a)表示內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的左側(cè)面，圖3(c)表示右側(cè)面。內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9根據(jù)其傾斜方向的不同而標(biāo)注滾道槽9A、9B的符號。如圖3(b)所示，包含滾道槽9A的滾珠軌道中心線Y和聯(lián)軸器中心O的平面Q相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜角度Y。而且，雖省略圖示，但就在周向上與滾道槽9A相鄰的滾道槽9B而言，包含滾道槽9B的滾珠軌道中心線Y和聯(lián)軸器中心O的平面Q相對于聯(lián)軸器的軸線N-N向與滾道槽9A的傾斜方向相反的方向傾斜角度Y?？紤]等速萬向聯(lián)軸器I的動作性及最接近內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽的一側(cè)的球面寬度F，傾斜角Y優(yōu)選為4°?12°的范圍，更優(yōu)選為4°?8。的范圍。
[0083]與前述的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件相同，滾道槽9A的滾珠軌道中心線Y的整個區(qū)域、即第一滾道槽部9a的滾珠軌道中心線Ya及第二滾道槽部9b的滾珠軌道中心線Yb雙方形成在平面Q上。但是，不限于此，也可以以僅第一滾道槽部9a的滾珠軌道中心線Ya包含于平面Q內(nèi)的方式實施。因此，至少包含第一滾道槽部9a的滾珠軌道中心線Ya和聯(lián)軸器中心O的平面Q相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜，并且該平面Q的傾斜方向在沿周向相鄰的第一滾道槽部9a上相互形成為彼此相反方向即可。在工作角為0°的狀態(tài)下，以包含聯(lián)軸器中心O的平面P作為基準(zhǔn)，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9的滾珠軌道中心線Y與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的成對的滾道槽7的滾珠軌道中心線X形成為鏡像對稱。
[0084]基于圖4說明自外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的縱截面看到的滾道槽的詳細(xì)。圖4的局部縱截面是在包含前述的圖2 (a)的滾道槽7A的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M看到的剖視圖。因此，嚴(yán)格來講，不是包含聯(lián)軸器的軸線N-N的平面的縱剖視圖，而是表示傾斜了角度Y的剖面。圖4示出外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7A，但滾道槽7B僅傾斜方向為與滾道槽7A相反方向，其他結(jié)構(gòu)與滾道槽7A相同，因此省略說明。
[0085]如圖4所示，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的球狀內(nèi)周面6沿軸向形成有滾道槽7A。滾道槽7A具有滾珠軌道中心線X，滾道槽7A由具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心(沒有軸向偏移)的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xa的第一滾道槽部7Aa和具有向與第一滾道槽部7Aa相反的方向彎曲的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xb的第二滾道槽部7Ab構(gòu)成。第二滾道槽部7Ab的滾珠軌道中心線Xb的曲率中心Ool比第一滾道槽部7Aa的滾珠軌道中心線Xa向半徑方向外側(cè)偏移，第二滾道槽部7Ab的滾珠軌道中心線Xb的曲率半徑形成為小于第一滾道槽部7Aa的滾珠軌道中心線Xa的曲率半徑。而且，第二滾道槽部7Ab的滾珠軌道中心線Xb與第一滾道槽部7Aa的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)的端部A平滑地連接。即，端部A是第一滾道槽部7Aa與第二滾道槽7Ab的連接點。端部A位于比聯(lián)軸器中心O靠開口側(cè)的位置，該位置設(shè)定為占據(jù)從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的有效滾道長度的61 %。由于曲率半徑較小的第二滾道槽部7Ab的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xb與端部A連接，因此，能確保最大工作角時的有效滾道長度且能抑制楔角過大。
[0086]如圖4所示，將端部A與聯(lián)軸器中心O連結(jié)的直線為L。在包含滾道槽7A的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M(參照圖2(a))上投影的聯(lián)軸器的軸線N’ -N’相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜Y，軸線N’ -N’的聯(lián)軸器中心O的垂線K與直線L所成的角度為β。上述的垂線K位于工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心O的平面P上。因此，在本發(fā)明中所說的直線L相對于工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心O的平面P所成的角度β成為sin β =sinP ’ Xcos Y的關(guān)系。在本實施方式中，角度β設(shè)定為15° ,端部A的位置占據(jù)從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的有效滾道長度的61%。有效滾道長度的詳細(xì)見后述。
[0087]同樣地，基于圖5說明自內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的縱截面看到的滾道槽的詳情。圖5的縱截面是在包含前述的圖3 (b)的滾道槽9A的滾珠軌道中心線Y和聯(lián)軸器中心O的平面Q看到的剖視圖。因此，與圖4同樣地，嚴(yán)格來講，不是包含聯(lián)軸器的軸線N-N的平面的縱剖視圖，而是表示傾斜了角度Y的截面。圖5示出內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9A，但滾道槽9B僅傾斜方向為與滾道槽9A相反的方向，其他結(jié)構(gòu)與滾道槽9A相同，因此，省略說明。
[0088]在內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的球狀外周面8沿軸向形成有滾道槽9A。滾道槽9A具有滾珠軌道中心線Y，滾道槽9A由具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心(沒有軸向偏移)的圓弧狀的滾珠軌道中心線Ya的第一滾道槽部9Aa和具有向與第一滾道槽部9Aa相反的方向彎曲的圓弧狀的滾珠軌道中心線Yb的第二滾道槽部9Ab構(gòu)成。第二滾道槽部9Ab的滾珠軌道中心線Yb的曲率中心Oil比第一滾道槽部9Aa的滾珠軌道中心線Ya向半徑方向外側(cè)偏移，第二滾道槽部9Ab的滾珠軌道中心線Yb的曲率半徑形成為小于第一滾道槽部9Aa的滾珠軌道中心線Ya的曲率半徑。而且，第二滾道槽部9Ab的滾珠軌道中心線Yb與第一滾道槽部9Aa的滾珠軌道中心線Ya的里側(cè)的端部B平滑地連接。S卩，端部B是第一滾道槽部9Aa與第二滾道槽9Ab的連接點。
[0089]如圖5所示，將端部B與聯(lián)軸器中心O連結(jié)的直線為R。在包含滾道槽9A的滾珠軌道中心線Y和聯(lián)軸器中心O的平面Q(參照圖3(b))上投影的聯(lián)軸器的軸線N’ -N’相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜Y，軸線N’ -N’的聯(lián)軸器中心O的垂線K與直線R所成的角度為β’。上述的垂線K位于工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心O的平面P上。因此，直線R相對于工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心O的平面P所成的角度β成為sin β =sinP’ Xcos Y的關(guān)系。角度β與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件同樣地設(shè)定為15°
[0090]由于上述的角度β，在圖4中，第一滾道槽部7Aa的滾珠軌道中心線Xa的端部A位于比使用頻率多的工作角時沿軸向移動至最靠開口側(cè)時的滾珠的中心位置還靠開口側(cè)的位置。同樣地，在內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3中，在圖5中，第一滾道槽部9Aa的滾珠軌道中心線Ya的端部B位于比使用頻率多的工作角時沿軸向移動至最靠里側(cè)時的滾珠的中心位置還靠里側(cè)的位置。在使用頻率多的工作角的范圍內(nèi)，滾珠4位于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的第一滾道槽部7Aa、9Aa和傾斜方向相反的7Ba、9Ba(參照圖2、圖3)，因此，從滾珠4對保持器5的在周向上相鄰的球袋部5a作用有相反的方向的力，保持器5在聯(lián)軸器中心O的位置穩(wěn)定(參照圖1)。因此，能抑制保持器5的球狀外周面12與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的球狀內(nèi)周面6的接觸力及保持器5的球狀內(nèi)周面13與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的球狀外周面8的接觸力，在高負(fù)荷時、高速旋轉(zhuǎn)時聯(lián)軸器順暢地動作，能抑制轉(zhuǎn)矩?fù)p失、發(fā)熱，提高耐久性。
[0091]在本實施方式的等速萬向聯(lián)軸器中，保持器5的球袋部5a與滾珠4的嵌合也可以設(shè)定間隙。在該情況下，所述間隙優(yōu)選設(shè)定為O?40μπι左右。通過設(shè)定間隙，能使保持器5的球袋部5a保持的滾珠4順暢地動作,能謀求進(jìn)一步的轉(zhuǎn)矩?fù)p失的降低。
[0092]本實施方式的等速萬向聯(lián)軸器具有最大工作角的狀態(tài)示于圖6。在圖6及后述的圖7?圖11中，關(guān)于滾道槽74、9八，分別以使圖2(&)所示的平面M及圖3(b)所示的平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y =0°的狀態(tài)表示。在本實施方式中，能確保最大工作角時的有效滾道長度且能抑制楔角過大。因此，如圖6所示，即使最大工作角θ_為47°左右的高角，也能在設(shè)置了所需充分的入口倒角10的狀態(tài)下確保滾珠4與滾道槽7Ab接觸的狀態(tài)，且能抑制為使楔角不變大。
[0093]需要說明的是，在高工作角的范圍內(nèi)，沿周向配置的滾珠4暫時分開位于第一滾道槽部7Aa、9Aa(7Ba、9Ba、參照圖2(a)及圖3(b))和第二滾道槽部7Ab、9Ab (7Bb、9Bb、參照圖2(a)及圖3(b))。伴隨于此，從滾珠4作用于保持器5的各球袋部5a的力不均衡，產(chǎn)生保持器5與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的球面接觸部12、6及保持器5與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的球面接觸部13、8的接觸力，但高工作角的范圍由于使用頻率較少，因此，本實施方式的等速萬向聯(lián)軸器I綜合考慮能抑制轉(zhuǎn)矩?fù)p失、發(fā)熱。因此，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩?fù)p失及發(fā)熱較少、高效率且能具有高工作角、高工作角時的強度、耐久性也優(yōu)異的緊湊的固定式等速萬向聯(lián)軸器。
[0094]以上，說明了本實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器I的整體的內(nèi)容，接著，詳細(xì)地說明作為本發(fā)明的特征的最大工作角時的滾道槽與滾珠的接觸狀態(tài)、角度β、滾道槽的楔角、有效滾道長度以及它們的關(guān)系。
[0095]首先，基于圖7詳細(xì)地說明本實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器的最大工作角時的滾道槽與滾珠的接觸狀態(tài)。圖7(a)是等速萬向聯(lián)軸器I的縱剖視圖，圖7(b)是表示外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7Α與滾珠4的接觸狀態(tài)的放大圖。在該圖中，也示出外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7Α，但滾道槽7Β僅是傾斜方向與滾道槽7Α為相反方向，其他結(jié)構(gòu)與滾道槽7Α相同，因此省略說明。如圖7(a)所示，當(dāng)聯(lián)軸器具有高工作角θ_時，滾珠4的中心Ob相對于工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心O的平面P移動至θ_/2的位置。此時，滾珠4與第二滾道槽7Ab的接觸點So最靠近入口倒角10。需要說明的是，在圖7(a)中，關(guān)于滾道槽74、9八，分別以使圖2(&)所示的平面M及圖3(b)所示的平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y =0°的狀態(tài)表示，因此，與實際的θ_/2線的關(guān)系產(chǎn)生微小差異，但為了容易說明，使用θ_/2簡化。
[0096]由于將限定第一滾道槽部7Aa的圓弧狀滾珠軌道中心線Xa的端部A的角度β較大地設(shè)定為15°，因此，第二滾道槽7Ab的圓弧狀滾珠軌道中心線Xb在端部A連接后向相反方向彎曲，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的開口側(cè)端部與聯(lián)軸器的軸線N-N形成為大致平行狀態(tài)。因此，能抑制最大工作角時的楔角。其詳細(xì)見后述。如圖7(b)放大所示，滾珠4與滾道槽Ikb的接觸點So通過滾珠4的中心Ob而位于與滾珠軌道中心線Xb成直角的平面T上。滾珠軌道中心線Xb呈曲率中心為Ool的圓弧狀，因此，滾珠4的中心Ob與接觸點So之間的軸向上的距離W比圖27(b)所示的現(xiàn)有的等速萬向聯(lián)軸器小，相應(yīng)地，后述的有效滾道長度增加。因此，在本實施方式中，在具有最大工作角的狀態(tài)下，在入口倒角10的緣部與接觸點So之間能確保滾道富余量U，能確保滾珠4與滾道槽部7Ab充分的接觸狀態(tài)。滾道富余量U根據(jù)聯(lián)軸器尺寸而變化，但為0.5?2_左右。
[0097]如圖7(a)所示，在最大工作角下，在相對于保持器5的球袋部5a移動至最靠半徑方向外方的滾珠4與球袋部5a的接觸點和保持器5的球狀外周面12之間形成有富余量σ。由此，能增加保持器5的半徑方向上的壁厚，且能緩和球袋部5a周緣的緣部的應(yīng)力集中，能更進(jìn)一步確保保持器5的強度。
[0098]與角度β相關(guān)聯(lián)地，說明機(jī)動車用驅(qū)動軸所用的固定式等速萬向聯(lián)軸器的工作角。首先，聯(lián)軸器的常用角是指在水平平坦的路面上I名乘客時的機(jī)動車中、在操縱方向為直行狀態(tài)時前部用驅(qū)動軸的固定式等速萬向聯(lián)軸器產(chǎn)生的工作角。常用角通常在2°?15°之間與各車型的設(shè)計條件相應(yīng)地選擇.決定。而且，使用頻率多的工作角不是上述的機(jī)動車?yán)缭诮徊纥c的右轉(zhuǎn).左轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的高工作角，是指在連續(xù)行駛的曲線道路等中在固定式等速萬向聯(lián)軸器產(chǎn)生的工作角，其也與車型的設(shè)計條件相應(yīng)地決定。以使用頻率多的工作角最大20°為目標(biāo)。
[0099]在具有工作角Θ時，相對于包含外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的聯(lián)軸器中心O的平面P，滾珠4移動Θ /2，因此，在機(jī)動車用驅(qū)動軸所用的等速萬向聯(lián)軸器中，為了覆蓋包含常用角的使用頻率多的工作角，角度β為10°左右就足夠。但是，在本發(fā)明中，如前所述，發(fā)現(xiàn)了作為用于抑制第二滾道槽部7b、9b的楔角的大小、確保所需的最大工作角的新的基準(zhǔn)，角度β為14°?16°這樣的范圍。
[0100]而且，通過角度β的范圍為14°?16°的見解，發(fā)現(xiàn)了在限定此時的第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部A的位置時，從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的有效滾道長度的60%是必不可少的。下面說明這些詳細(xì)內(nèi)容。
[0101]圖8表示使限定第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部A的位置的角度β各種變化時的第二滾道槽部7b的狀態(tài)。在圖示中，第二滾道槽部7b的曲率半徑恒定。內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9如前所述與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽形成為鏡像對稱，省略圖示。滾珠4位于最大工作角θ_/2的線上。
[0102]首先，在為了覆蓋包含常用角的使用頻率多的工作角所需的角度β = 10°時，第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部為Al，第二滾道槽部為7bl，其曲率中心為OolI，第二滾道槽部7bl與滾珠4的接觸點的軌跡為SoLl，第二滾道槽部7bl的滾珠軌道中心線為Xbl。而且，最大工作角時的滾珠4的中心為Obl，與滾道槽部7bl的接觸點為Sol。
[0103]接著，在角度β = 14°時，第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部為A2，第二滾道槽部為7b2，其曲率中心為0ol2，第二滾道槽部7b2與滾珠4的接觸點的軌跡為SoL2，第二滾道槽部7b2的滾珠軌道中心線為Xb2。最大工作角時的滾珠4的中心為0b2，與滾道槽部7b2的接觸點為So2。在角度β =15°時，第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部為A3，第二滾道槽部為7b3，其曲率中心為0ol3，第二滾道槽部7b3與滾珠4的接觸點的軌跡為SoL3，第二滾道槽部7b3的滾珠軌道中心線為Xb3。最大工作角時的滾珠4的中心為0b3，與滾道槽部7b3的接觸點為So3。在角度β = 16°時，第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部為A4，第二滾道槽部為7b4，其曲率中心為0ol4，第二滾道槽部7b4與滾珠4的接觸點的軌跡為SoL4，第二滾道槽部7b4的滾珠軌道中心線為Xb4。最大工作角時的滾珠4的中心為0b4，與滾道槽部7b4的接觸點為So4。最后，在角度β = 17°時，第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部為A5，第二滾道槽部為7b5，其曲率中心為Ool5，第二滾道槽部7b5與滾珠4的接觸點的軌跡為SoL5，第二滾道槽部7b5的滾珠軌道中心線為Xb5。最大工作角時的滾珠4的中心為Ob5，與滾道槽部7b5的接觸點為So5。
[0104]在此，說明有效滾道長度。當(dāng)?shù)人偃f向聯(lián)軸器I具有最大工作角Θ _時，在圖1 (b)中，相位角φ=0°的滾珠4移動至最靠外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的開口側(cè)，此時的滾珠4的中心Ob位于θ _/2的線上(參照圖7 (a)、圖8)。滾珠4的中心Ob位于以Θ _/2傾斜的線上的情況與滾道7的形狀無關(guān)為恒定。與此相對，如圖8所示，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7和滾珠4的接觸點So根據(jù)滾道槽7的形狀而在聯(lián)軸器的軸向上的位置發(fā)生變化。換言之，具有工作角Θ時，每單位角度(例如1° )的接觸點So的軸向上的移動量根據(jù)滾道槽7的形狀而變化。因此，本說明書中的從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的有效滾道長度是指加入了上述那樣的接觸點So的軸向移動量的變化狀態(tài)的、從圖7(b)所示的入口倒角10的緣部到包含聯(lián)軸器中心O的平面P的滾道槽的接觸點的軌跡的長度。
[0105]在β = 10°的情況下，接觸點的軌跡SoLl如圖示所示朝向外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的開口側(cè)較大打開地彎曲。其結(jié)果是，雖然能確保有效滾道長度，但最大工作角時的滾道槽之間的楔角過大(例如65° ),對滾珠4產(chǎn)生較大的按壓力，對保持器5施加較大的球袋負(fù)載，保持器5的強度成為問題。
[0106]因此，逐漸增加角度β而進(jìn)行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使角度β的下限為β=14°，調(diào)整第二滾道槽部7b2的滾珠軌道中心線Xb2的曲率半徑，能抑制第二滾道槽部的楔角的大小(43°左右)，能確保所需的最大工作角(47°左右)。而且，角度β為15°、16°也同樣，通過調(diào)整第二滾道槽部7b3、7b4的曲率半徑，能抑制第二滾道槽部的楔角的大小，能確保所需的最大工作角。但是，角度大至β =17°時，雖然能抑制第二滾道槽部的楔角的大小，但是為了確保所需的最大工作角而實際上無法形成第二滾道槽部7b5的曲率半徑，從而得出角度β的上限為β = 16°的結(jié)論。通過這樣的角度β的范圍為14°?16°的見解，得出限定此時的第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的端部A的位置時，從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的有效滾道長度的60%是必不可少的結(jié)論。
[0107]接著，基于圖9說明本實施方式的等速萬向聯(lián)軸器的具有傾斜角Y地三維彎曲的滾道槽的形狀的設(shè)定方法及楔角的設(shè)定方法。圖9(a)是等速萬向聯(lián)軸器I的縱剖視圖，如前所述，關(guān)于滾道槽7A、9A分別以使圖2 (a)所示的平面M及圖3(b)所示的平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y =0°的狀態(tài)表示，表示滾道槽7A、9A的槽底在二維截面中的楔角。圖9(b)表示三維空間中的實際的楔角。
[0108]詳細(xì)而言，圖9(a)的上側(cè)的滾道槽7A、9A表示圖1 (b)的相位角Φ為0°、即聯(lián)軸器中心ο的相位角φ為0°的情況。在該相位角φ為0°，滾珠4成為移動至最靠外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7Α的開口側(cè)的狀態(tài)，成為移動至最靠內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9Α的里側(cè)的狀態(tài)。在該相位角φ=0°的狀態(tài)下，如圖1(b)所示的對內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3沿空白箭
頭方向作用有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩時，傾斜角Y產(chǎn)生的楔角成分朝向開口側(cè)的滾道槽7Α(第二滾道槽部7Aa)與9A(第二滾道槽部9Aa)之間的楔角成為最大。向相反方向傾斜的滾道槽7B(第二滾道槽部7Ba)與9B(第二滾道槽部9Ba)之間的楔角與傾斜角Y產(chǎn)生的楔角成分朝向
里側(cè)相應(yīng)地比相同相位角φ=0°時的滾道槽7Α(第二滾道槽部7Aa)與9A(第二滾道槽部9Aa)之間的楔角小。
[0109]設(shè)圖9(a)的二維截面中的滾道槽7A、9A的槽底的楔角為2 τ ’。楔角2 τ ’是直線So’Ob與直線Si’Ob所成的角度。該楔角2τ ’在相位角φ為0°時最大，對滾珠4產(chǎn)生較大的按壓力，作為較大的球袋負(fù)載作用于保持器5的球袋5a。因此，成為對高角時的等速萬向聯(lián)軸器I的性能影響最大的因子。
[0110]等速萬向聯(lián)軸器I的實際的楔角需要在三維空間中研究，該楔角2 τ示于圖9(b)中。滾珠4與滾道槽7Α的接觸點是So，滾珠與滾道槽9A的接觸點是Si (參照圖10)。實際的楔角2 τ相對于二維截面中的楔角2 τ ’而言受到滾珠的接觸角δ、滾道槽的傾斜角Y的影響，因此，2 τ與2τ’不一致?？紤]該接觸角δ與傾斜角、的影響，相位角φ為0°
的2 τ與2 τ ’的關(guān)系用以下的式子近似表示。
[0111](2 τ ) = (2 τ，)cos δ +(2 Y ) sin δ...(I)
[0112]但是，該近似式成立僅是在使相位角Φ為0°時的平面M及平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y =0°的二維截面中。
[0113]作為固定式等速萬向聯(lián)軸器，有球籠型等速萬向聯(lián)軸器、無跟切型等速萬向聯(lián)軸器(以下稱作UJ)，例如在機(jī)動車市場中實際使用的UJ具有最大工作角50°的情況下，將
2τ ’ = 50°、Y = 0°、接觸角δ =30°~50°代入式(I)時，實際的楔角2 τ為32°~43°的范圍。楔角越小，強度、耐久性方面越有利，因此，在本實施方式中，使最大工作角下的楔角為2τ≤43°。由此，能以與UJ相同的聯(lián)軸器的大小確保同等的強度及耐久性。即，能抑制由聯(lián)軸器的尺寸增加引起的成本增加、重量增加。
[0114]接著，說明滿足2 τ <43°的設(shè)定步驟。在以最大工作角時成為2 τ <43°的方式設(shè)定等速萬向聯(lián)軸器I的各部分時，將從使相位角φ=(Τ的平面M及平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y = 0°的二維截面的作圖中求出的τ ’通過式(I)轉(zhuǎn)換而設(shè)計為2 τ ^ 43°即可。將使相位角φ=0°的平面M及平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y =0°的狀態(tài)下的二維截面中的楔角2 τ ’簡化為相位角Cp=O的二維截面中的楔角2 τ ’使用。該簡化的表現(xiàn)在本說明中及權(quán)利要求書中相同。具體而言，在最大工作角θ_ = 47、傾斜角Y =6°、接觸角δ =40°的情況下，由于2τ <43°，因此，根據(jù)式(I)能求出相位角φ=0°的二維截面中的楔角2 τ ’為2 τ ’≤46°。本實施方式中作為滿足2 τ ’≤46°的各部分。可以如此根據(jù)相位角φ=0的二維截面中的楔角2τ ’決定滾道槽的各部分，因此，能將滾道槽的各
部分設(shè)定作業(yè)極其簡化。另外，通過這樣的各部分的設(shè)計，在最大工作角下能確保與UJ同等的強度、耐久性。
[0115]關(guān)于傾斜角Y，若過小，則滾道槽7、9的交叉產(chǎn)生的將滾珠保持于二等分面上的力變?nèi)?，因此，作業(yè)性變差。相反地，若傾斜角Y過大，則關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3 —直到在端部滾道槽彼此重合的距離變短，無法確保足夠的滾道長度。因此，傾斜角Y期望為4°~8°。
[0116]另外，關(guān)于接觸角δ，考慮面壓，期望球籠型等速萬向聯(lián)軸器、UJ實際為30°~45°。圖10表示滾道槽7Α、9Α與滾珠4的接觸角。滾道槽7Α、9Α的橫截面形狀形成為橢圓形狀、尖拱門形狀，滾道槽7Α、9Α與滾珠4成為具有接觸角δ地接觸的、所謂的角接觸。因此，滾珠4在稍稍離開滾道槽7A、9A的槽底的滾道槽7A、9A的側(cè)面?zhèn)鹊慕佑|點So、Si接觸。
[0117]圖11表示滾道槽7A、9A與滾珠4圓環(huán)接觸的情況。在該情況下，接觸角δ =0°。因此，通過前述的式(I)，基于最大工作角下的楔角為2 τ <43°求出相位角φ=0°的二維截面中的楔角2τ’時，δ = 0°，能簡單地算出。
[0118]圖12表示本實施方式的等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的立體圖。該立體圖立體地表示之前說明的滾道槽。如圖12(a)所示，在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的球狀內(nèi)周面6交替地形成有相對于聯(lián)軸器的軸線N-N(省略圖示)沿周向傾斜的滾道槽7Α、7Β，其傾斜方向形成為交替地向相反方向。滾道槽7Α、7Β分別由第一滾道槽部7Aa、7Ba和第二滾道槽部7Ab、7Bb構(gòu)成。在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的開口端設(shè)有入口倒角10。另外，如圖12(b)所示，在內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的球狀外周面8交替地形成有相對于聯(lián)軸器的軸線N-N(省略圖示)沿周向傾斜的滾道槽9A、9B，其傾斜方向形成為交替地向相反方向。滾道槽9A、9B分別由第一滾道槽部9Aa、9Ba和第二滾道槽部9Ab、9Bb構(gòu)成。
[0119]圖13表示應(yīng)用了本實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器I的機(jī)動車的前部用驅(qū)動軸20。固定式等速萬向聯(lián)軸器I與中間軸11的一端相連結(jié)，在另一端連結(jié)有滑動式三球銷型等速萬向聯(lián)軸器15。在固定式等速萬向聯(lián)軸器I的外周面與軸11的外周面之間及滑動式三球銷型等速萬向聯(lián)軸器15的外周面與軸11的外周面之間，利用防護(hù)罩帶18a、18b、18c、18d分別安裝固定有蛇腹?fàn)罘雷o(hù)罩16a、16b。在聯(lián)軸器內(nèi)部封入有作為潤滑劑的潤滑月旨。由于使用本實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器1，因此，能實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩?fù)p失及發(fā)熱小、高效率且具有高工作角、輕量.緊湊的機(jī)動車用驅(qū)動軸20。
[0120]圖14表示第一實施方式的第一變形例。該變形例與第一實施方式的不同點在于限定端部A的角度β。角度β設(shè)定為14°，使第二滾道槽部7Ab的曲率中心為Ool，將曲率半徑形成得大于第一實施方式。在本變形例中，端部A的位置設(shè)定為占據(jù)從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的有效滾道長度的60%。在本實施方式中，在具有最大工作角的狀態(tài)下，在入口倒角10的緣部與接觸點S之間能確保與第一實施方式相同尺寸的滾道富余量U，有效滾道長度與第一實施方式相同。由此，能確保滾珠4與滾道槽部7Ab充分的接觸狀態(tài)。
[0121]圖15表示第一實施方式的第二變形例。在該變形例中，將限定端部A的角度β設(shè)定為16°，使第二滾道槽部7Ab的曲率中心為Ool，將曲率半徑形成得小于第一實施方式。在本變形例中，端部A的位置設(shè)定為占據(jù)從聯(lián)軸器中心O到開口側(cè)的有效滾道長度的62%。由此，在本實施方式中，在具有最大工作角的狀態(tài)下，在入口倒角10的緣部與接觸點S之間能確保與第一實施方式相同尺寸的滾道富余量U，有效滾道長度與第一實施例及第一變形例相同。能確保滾珠4與滾道槽部7Ab充分的接觸狀態(tài)。這樣，有效滾道長度能通過滾道槽的形狀、曲率等進(jìn)行調(diào)整。
[0122]接著，基于圖16說明本發(fā)明的第二實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器。圖16僅表示本實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，與圖4同樣地，是在包含滾道槽7A的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M看到的剖視圖(參照圖2(a)。另夕卜，表示了外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的軸線起在半徑方向上的上半部分。該固定式等速萬向聯(lián)軸器與前述的第一實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器相比，不同點在于，使第一滾道槽部的圓弧狀滾珠軌道中心線的曲率中心相對于聯(lián)軸器的軸線N-N向半徑方向偏移，與此對應(yīng)地調(diào)整第二滾道槽部的直線狀滾珠軌道中心線的結(jié)構(gòu)，其他的結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。在本實施方式中，對具有與第一實施方式相同功能的部位標(biāo)注相同的符號，省略重復(fù)說明。以后的實施方式也相同。
[0123]外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)的端部A與第一實施方式相同。但是，第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的曲率中心0o3相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上未發(fā)生偏移,而相對于聯(lián)軸器的軸線向半徑方向偏移f2。隨之,第二滾道槽部7b的圓弧狀滾珠軌道中心線Xb調(diào)整為與第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)端部A連接。在本實施方式中，限定端部A的角度β也設(shè)定為15°。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能調(diào)整聯(lián)軸器的里側(cè)的滾道槽深度。在本實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器中，雖省略圖示，但以工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心O的平面P作為基準(zhǔn)，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9的滾珠軌道中心線Y與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的成對的滾道槽7的滾珠軌道中心線X形成為鏡像對稱。關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽7、9相對于聯(lián)軸器的軸線N-N的周向的傾斜狀態(tài)、保持器5的結(jié)構(gòu)、聯(lián)軸器的作用，與第一實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器相同，因此，省略重復(fù)說明。
[0124]基于圖17說明本發(fā)明的第三實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器。該實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器與第一實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器相比的不同之處在于，使保持器的球狀外周面及球狀內(nèi)周面的曲率中心相對于聯(lián)軸器中心O沿軸向偏移，其他結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。
[0125]圖17(a)表示固定式等速萬向聯(lián)軸器的局部縱截面，圖17(b)表示保持器的縱截面。在圖17(a)中，關(guān)于滾道槽7、9也分別以使圖2(a)所示的平面M及圖3(b)所示的平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y =0°的狀態(tài)表示。保持器5的球狀外周面12的曲率中心Ocl與球狀內(nèi)周面13的曲率中心0。2相對于聯(lián)軸器中心O在軸向上偏移f3。利用該偏移的結(jié)構(gòu)，保持器5的壁厚朝向開口側(cè)變厚，特別是能提高高工作角時的保持器5的強度。如前述那樣，在高工作角的范圍內(nèi)，沿周向配置的滾珠4暫時分開位于第一滾道槽部7Aa、9Aa(7Ba、9Ba、參照圖2(a)及圖3(b))和第二滾道槽部7Ab、9Ab (7Bb、9Bb、參照圖2(a)及圖3(b))。在該情況下，從位于第二滾道槽部7Ab、9Ab (7Bb、9Bb)的滾珠4向保持器5的球袋部5a作用有向開口側(cè)按壓的力，但由于保持器5的壁厚朝向開口側(cè)變厚，因此能提高保持器5的強度。另外，能增加里側(cè)的滾道槽7a、9b的滾道槽深度。在該實施方式中，關(guān)于外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽7、9相對于聯(lián)軸器的軸線N-N的周向的傾斜狀態(tài)、保持器5的結(jié)構(gòu)、聯(lián)軸器的作用，也與第一實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器相同，因此，省略重復(fù)說明。
[0126]基于圖18?圖22說明本發(fā)明的第四實施方式涉及的固定式等速萬向聯(lián)軸器。該實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器與第一實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器相比，第二滾道槽部的結(jié)構(gòu)不同，其他結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。
[0127]如圖18所示，在本實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器的縱截面中，包含第二滾道槽部的形狀在內(nèi)為與第一實施方式幾乎相同的形狀。在圖1 8中，關(guān)于滾道槽7、9，也分別以使圖2(a)所示的平面M及圖3(b)所示的平面Q的截面旋轉(zhuǎn)至傾斜角Y =0°的狀態(tài)表示。外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7具有滾珠軌道中心線X，滾道槽7由具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xa的第一滾道槽部7a和具有向與該第一滾道槽部7a相反的方向彎曲的圓弧狀的滾珠軌道中心線Xb的第二滾道槽部7b構(gòu)成，第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb與第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa平滑地連接。另一方面，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9具有滾珠軌道中心線Y，滾道槽9由具有以聯(lián)軸器中心O為曲率中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線Ya的第一滾道槽部9a和具有向與該第一滾道槽部9a相反的方向彎曲的圓弧狀的滾珠軌道中心線Yb的第二滾道槽部9b構(gòu)成，第二滾道槽部9b的滾珠軌道中心線Yb與第一滾道槽部9a的滾珠軌道中心線Ya平滑地連接。
[0128]如圖19所示，外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)的端部A的形狀與第一實施方式相同。但是，第二滾道槽部7b的滾珠軌道中心線Xb與第一實施方式不同。本實施方式的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的第二滾道槽部7b的圓弧狀滾珠軌道中心線Xb的曲率中心形成于從包含滾道槽的滾珠軌道中心線X和聯(lián)軸器中心O的平面M(參照圖21)向周向離開的位置(省略圖示)。而且，以適當(dāng)?shù)那市纬蔀榕c第一滾道槽部7a的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)的端部A平滑地連接。圖20所示的內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的第二滾道槽部9b的滾珠軌道中心線Yb也同樣，以工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心O的平面P作為基準(zhǔn)，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9的滾珠軌道中心線Y與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的成對的滾道槽7的滾珠軌道中心線X形成為鏡像對稱。
[0129]基于圖21說明外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽7相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜的狀態(tài)。包含外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的第一滾道槽7Aa的滾珠軌道中心線Xa和聯(lián)軸器中心O的平面M相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜角度Y。而且，就在周向上與第一滾道槽部7Aa相鄰的第一滾道槽部7Ba而言，雖省略圖示，但包含第一滾道槽部7Ba的滾珠軌道中心線Xa和聯(lián)軸器中心O的平面M相對于聯(lián)軸器的軸線N-N向與第一滾道槽部7Aa的傾斜方向相反的方向傾斜角度Y。如上所述，在本實施方式中，僅第一滾道槽部7Aa、7Ba形成在平面M上。另外，在本實施方式中，第二滾道槽部7Ab的滾珠軌道中心線Xb形成為在與第一滾道槽部7Aa的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)的端部A平滑地連接之后，以傾斜角朝向開口側(cè)逐漸減小的方式平緩地彎曲，在開口端部附近傾斜角為0°。傾斜方向相反的第二滾道槽部7Bb的滾珠軌道中心線Xb也同樣地形成。
[0130]基于圖22說明內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的滾道槽9相對于聯(lián)軸器的軸線N-N沿周向傾斜的狀態(tài)。包含內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的第一滾道槽部9Aa的滾珠軌道中心線Ya和聯(lián)軸器中心O的平面Q相對于聯(lián)軸器的軸線N-N傾斜角度Y。而且，對于在周向上與第一滾道槽部9Aa相鄰的第一滾道槽部9Ba而言，雖省略圖示，但包含第一滾道槽部9Ba的滾珠軌道中心線Ya和聯(lián)軸器中心O的平面Q相對于聯(lián)軸器的軸線N-N向與第一滾道槽部9Aa的傾斜方向相反的方向傾斜角度Y。與前述的外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的滾道槽同樣地，內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件
3的第二滾道槽部9Ab的滾珠軌道中心線Yb形成為與第一滾道槽部9Aa的滾珠軌道中心線Ya的里側(cè)的端部B平滑地連接之后，以傾斜角朝向里側(cè)逐漸減小的方式平緩地彎曲，在里側(cè)端部附近傾斜角為0°。需要說明的是，傾斜方向相反的第二滾道槽部9Bb的滾珠軌道中心線Yb也同樣地形成。
[0131]由于如上所述地形成有外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的第二滾道槽部7Ab、9Ab及7Bb、9Bb，因此，在周向上相鄰的第二滾道槽部7Ab和7Bb及9Ab和9Bb接近的一側(cè)的間隔擴(kuò)寬，背離的一側(cè)的間隔狹窄，因此能減小周向上的各間隔的差。由此，能減小外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的各球狀內(nèi)周面6的開口側(cè)的接觸面積的差及內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的各球狀外周面8的里側(cè)的接觸面積的差，因此，能平衡良好地配置保持器5與外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2、內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的球面接觸部，能進(jìn)一步謀求動作的平滑化。
[0132]在上述的第四實施方式中，表示了將外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的第二滾道槽部7Ab、7Bb的滾珠軌道中心線Xb形成為與第一滾道槽部7Aa、7Ba的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)的端部A平滑地連接之后，以傾斜角Y朝向開口側(cè)逐漸減小的方式平緩地彎曲，在開口端部附近傾斜角Y為O。，另一方面，將內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的第二滾道槽部9Ab、9Bb的滾珠軌道中心線Yb形成為與第一滾道槽部9Aa、9Ba的滾珠軌道中心線Ya的里側(cè)的端部B平滑地連接之后，以傾斜角Y朝向里側(cè)逐漸減小的方式平緩地彎曲，在里側(cè)端部附近傾斜角為0°，但不限定于此。即，也可以將外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件2的第二滾道槽部7Ab、7Bb的滾珠軌道中心線Xb與第一滾道槽部7Aa、7Ba的滾珠軌道中心線Xa的開口側(cè)的端部A以比較小的曲率半徑的圓弧連接之后，開口側(cè)由傾斜角Y為0°形成，同樣地，也可以將內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件3的第二滾道槽部9Ab、9Bb的滾珠軌道中心線Yb與第一滾道槽部9Aa、9Ba的滾珠軌道中心線Ya的里側(cè)的端部B以比較小的曲率半徑的圓弧連接之后，里側(cè)由傾斜角Y為0°形成。
[0133]在以上的實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器中，說明了滾珠4的個數(shù)為八個的情況，但不限于此。滾珠的個數(shù)為十個也優(yōu)選，還可以以滾珠的個數(shù)為十二個來適當(dāng)實施。
[0134]另外，在以上實施方式的固定式等速萬向聯(lián)軸器中，第一滾道槽部不限于單一的圓弧，考慮滾道槽深度等，也可以由多個圓弧形成。另外，滾道槽表示了在周向上以等間距配置的情況，但也可以以不等間距配置。另外，表示了第一滾道槽相對于聯(lián)軸器的軸線N-N的傾斜角度Y在所有的滾道槽均相等的情況，但不限于此，傾斜角度Y在外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的成對的第一滾道槽和另一成對的第一滾道槽也可以形成為不等角度?？傊?，只要以使作用于保持器的周向所有的球袋部的滾珠的軸向上的力整體平衡的方式設(shè)定各傾斜角度即可。而且，表示了滾道槽與滾珠具有接觸角地接觸的角接觸的實施方式，但不限于此，也可以為滾道槽的橫截面形狀形成為圓形狀的圓環(huán)接觸。
[0135]本發(fā)明不被前述的實施方式有任何限定，當(dāng)然能在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)一步以各種方式實施，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書示出，還包含與權(quán)利要求書記載的等同意義及范圍內(nèi)的所有變更。
[0136]符號說明
[0137]I 固定式等速萬向聯(lián)軸器
[0138]2 外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件
[0139]3 內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件
[0140]4 滾珠
[0141]5 保持器
[0142]6 球狀內(nèi)周面
[0143]7 滾道槽
[0144]7a 第一滾道槽部
[0145]7b 第二滾道槽部
[0146]8 球狀外周面
[0147]9 滾道槽
[0148]9a 第一滾道槽[0149]9b第二滾道槽
[0150]11軸
[0151]12球狀外周面
[0152]13球狀內(nèi)周面
[0153]20區(qū)動車由
[0154]A端部
[0155]B端部
[0156]f2偏移量
[0157]K垂線
[0158]L直線
[0159]M包含滾珠軌道中心線的平面
[0160]N聯(lián)軸器的軸線
[0161]O聯(lián) 軸器中心
[0162]P聯(lián)軸器中心平面
[0163]Q包含滾珠軌道中心線的平面
[0164]Ool曲率中心
[0165]Oil曲率中心
[0166]Oo 3曲率中心
[0167]R直線
[0168]X滾珠軌道中心線
[0169]Y滾珠軌道中心線
[0170]β角度
[0171]y傾斜角
[0172]δ接觸角
[0173]Θ作角
[0174]σ富余量
【權(quán)利要求】
1.一種固定式等速萬向聯(lián)軸器，其具備:外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，其在球狀內(nèi)周面形成有沿軸向延伸的多個滾道槽，且具有在軸向上分開的開口側(cè)和里側(cè)；內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件，其在球狀外周面形成有與所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽成對的多個滾道槽；多個滾珠，它們夾設(shè)于所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽與內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽之間并傳遞轉(zhuǎn)矩；保持器，其將該滾珠保持于球袋內(nèi)，且具有與所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的球狀內(nèi)周面和內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的球狀外周面嵌合的球狀外周面和球狀內(nèi)周面， 所述固定式等速萬向聯(lián)軸器的特征在于， 所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽由位于里側(cè)的第一滾道槽部(7a)和位于開口側(cè)的第二滾道槽部(7b)構(gòu)成，所述第一滾道槽部(7a)具有曲率中心相對于聯(lián)軸器中心(O)在軸向上沒有偏移的圓弧狀的滾珠軌道中心線(Xa)，至少包含滾珠軌道中心線(Xa)和聯(lián)軸器中心(O)的平面(M)相對于聯(lián)軸器的軸線(N-N)傾斜，且該平面(M)的傾斜方向在沿周向相鄰的所述第一滾道槽部(7a)上相互形成為彼此相反方向，所述第二滾道槽部(7b)具有圓弧狀的滾珠軌道中心線(Xb)，其曲率中心比所述第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)向半徑方向外側(cè)偏移， 所述第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)的端部(A)位于比所述聯(lián)軸器中心(O)靠開口側(cè)的位置，該位置占據(jù)從所述聯(lián)軸器中心(O)到開口側(cè)的有效滾道長度的至少60%，所述第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)與所述端部(A)連接，以工作角0°的狀態(tài)下包含聯(lián)軸器中心(O)的平面(P)作為基準(zhǔn)，所述內(nèi)側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的滾道槽的滾珠軌道中心線(Y)與所述外側(cè)聯(lián)軸器構(gòu)件的成對的滾道槽的滾珠軌道中心線(X)形成為鏡像對稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 連接所述第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)的開口側(cè)的端部(A)和聯(lián)軸器中心(O)的直線(L)相對于包含所述聯(lián)軸器中心(O)的平面(P)所成的角度(β)設(shè)定為.14。~16°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 根據(jù)所述固定式等速萬向聯(lián)軸器的最大工作角下的滾道槽的實際的楔角(2τ)為.2τ≤43°，基于下式設(shè)定相位角φ=0°的二維截面中的楔角2 τ’，
(2 τ ) = (2 τ，)cos δ +(2 Y ) sin δ， 其中，S為滾珠與滾道槽的接觸角，Y為滾道槽的傾斜角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 在所述固定式等速萬向聯(lián)軸器的最大工作角下，在相對于所述保持器的球袋移動至最靠半徑方向外方的所述滾珠與所述球袋的接觸點和所述保持器的球狀外周面之間形成富余量(σ )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)的曲率中心配置于聯(lián)軸器的軸線(N-N)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)的曲率中心自聯(lián)軸器的軸線(N-N)向半徑方向偏移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于，所述保持器的球狀外周面和球狀內(nèi)周面具有相對于聯(lián)軸器中心(O)在軸向上偏移了的曲率中心。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第二滾道槽部(7b)的圓弧狀的滾珠軌道中心線(Xb)的曲率中心比聯(lián)軸器中心(O)進(jìn)一步向開口側(cè)偏移。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第二滾道槽部(7b)的圓弧狀的滾珠軌道中心線(Xb)的曲率中心形成于從包含所述第一滾道槽部(7a)的滾珠軌道中心線(Xa)和聯(lián)軸器中心(O)的平面(M)離開的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 所述第二滾道槽部(7b)的滾珠軌道中心線(Xb)的傾斜角朝向開口側(cè)逐漸減小。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項所述的固定式等速萬向聯(lián)軸器，其特征在于， 傳遞轉(zhuǎn)矩的所述滾珠的個數(shù)為八個。
【文檔編號】F16D3/224GK103987980SQ201280061839
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月15日
【發(fā)明者】山崎起佐雄, 山崎健太, 蛭川博康 申請人:Ntn株式會社