固定式等速万向联轴器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在例如机动车的动力传递系中使用且在驱动侧与从动侧的两轴之间仅允许角度位移的固定式等速万向联轴器，其中尤其涉及一种主要搭载在FR(前置后驱)车或4WD(四轮驱动)车中且从变速器向差速器传递旋转动力的传动轴用的固定式等速万向联轴器。
【背景技术】
[0002]作为固定式等速万向联轴器，公知6个滚珠型的球笼型(BJ)、免根切型(UJ)、8个滚珠型的球笼型(EBJ)及免根切型(EUJ)、使成对的滚道槽交叉的滚道槽交叉型联轴器(例如，参照专利文献I)等，且根据用途、需求特性等而适当分别使用。
[0003]根据图14a以及图14b对滚道槽交叉型固定式等速万向联轴器(下文中称为交叉型固定式CVJ)的一例进行说明。图14a是传动轴用的交叉型固定式CVJ在工作角为0°的状态下的纵剖视图(图14b中所示的A-O-B线剖视图)，图14b是该交叉型固定式CVJ的主视图。该等速万向联轴器100具备:外侧联轴器构件102、内侧联轴器构件103、滚珠104以及保持器105。在外侧联轴器构件102的球状内周面106形成有8个圆弧状的滚道槽107，各滚道槽107的包含其滚珠轨道中心线X的平面相对于联轴器的轴线n-n倾斜，且在周向上相邻的滚道槽107的倾斜方向彼此形成为相反方向。在内侧联轴器构件103的球状外周面108形成有8个圆弧状的滚道槽109，各滚道槽109以工作角为0°的状态下的包含联轴器中心O的平面P为基准，与外侧联轴器构件102的成对的滚道槽107形成为镜像对称。换句话说，内侧联轴器构件103以使成对的滚道槽107、109交叉的方式装入外侧联轴器构件102的内周。
[0004]如图14a所示，外侧联轴器构件102的滚道槽107以及内侧联轴器构件103的滚道槽109的曲率中心都位于联轴器中心O。滚珠104夹设于成对的滚道槽107、109的交叉部，且收纳保持于在外侧联轴器构件102的球状内周面106与内侧联轴器构件103的球状外周面108之间配置的保持器105的球袋部105a内。保持器105的球状外周面111以及球状内周面112的曲率中心都位于联轴器中心O。在该等速万向联轴器100中，滚珠104夹设于成对的滚道槽107、109的交叉部，因此在联轴器具有工作角的情况下，滚珠104始终在将外侧联轴器构件102与内侧联轴器构件103的两轴线所成的角度二等分的平面上被引导。由此，在两轴之间等速传递旋转转矩。
[0005]另外，就外侧联轴器构件102的滚道槽107以及内侧联轴器构件103的滚道槽109而言，各自的周向上相邻的滚道槽的倾斜方向彼此形成为相反方向。因此，在工作角为0°的状态下两联轴器构件102、103相对旋转时，从滚珠104向保持器105的周向上相邻的球袋部105a作用有相反方向的力。由此，保持器105在联轴器中心O的位置稳定。因此，抑制了保持器105的球状外周面111与外侧联轴器构件102的球状内周面106的接触力、以及保持器105的球状内周面112与内侧联轴器构件103的球状外周面108的接触力。其结果是，能够抑制转矩损失及发热，能够实现耐老化性优异的等速万向联轴器100。因此，使用该等速万向联轴器100能够实现转矩损失及发热小且高效的传动轴。
[0006]通过为由成对的滚道槽形成的滚珠滚道设定楔角(通过由成对的滚道槽限制滚珠)来确保包含上文中说明的等速万向联轴器100在内的、在两联轴器构件之间经由滚珠传递旋转转矩的固定式等速万向联轴器的工作性。如上所述，在滚道槽交叉型的等速万向联轴器100中，在工作角为0°的状态下，将形成为使从滚珠104施加向轴向一侧(例如，图14a中右侧)按压保持器105的力的楔角设为正侧，将形成为使从滚珠104施加向轴向另一侧按压保持器105的力的楔角设为负侧时，通过沿周向交替地配置形成有正侧以及负侧的楔角的滚珠滚道，来确保所期望的联轴器性能。需要说明的是，在上述的等速万向联轴器100中，楔角的大小、打开方向与各滚道槽107、109的曲率中心位于联轴器中心O相关，而由滚道槽107、109(包含滚珠轨道中心线的平面)相对于联轴器的轴线n-n所成的角度(倾斜角)、滚珠104与滚道槽107、109的接触角以及工作角来决定。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献I:日本特开2010-043667号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]然而，各滚珠滚道的楔角随着联轴器设有工作角而时刻变化，并且，两联轴器构件相对旋转的时间也时刻变化。而且，若联轴器的工作角变大，则存在两联轴器构件转一圈期间楔角从正侧向O或者负侧转移或者从负侧向O或者正侧转移的情况。当楔角从正侧向负侧转移或者楔角从负侧向正侧转移时(即，楔角的打开方向反转时)，楔角暂时变为O。“楔角变成O”是指成对的滚道槽对滚珠的位置限制解除。因此，在楔角暂时变为O可能对联轴器的工作性造成负面影响，然而认为可以通过保持器的球袋部保持滚珠来尽可能避免所涉及的问题。
[0012]然而，经本发明人验证发现，在6个滚珠型的交叉型固定式CVJ设有规定值以上的工作角的状态下两联轴器构件相对旋转时，存在类似使保持器旋转的力作用于保持器而导致保持器的动作不稳定化的情况。当保持器的动作不稳定化时，变得难以将滚珠保持在规定位置从而不仅会导致联轴器的工作性恶化，还无法有效地享受转矩损失及发热的抑制效果O
[0013]这里，依照图1Oa以及图1Ob，对在6个滚珠型的交叉型固定式CVJ中旋转力作用于保持器的事例进行说明。图1Oa是表示验证了相对于联轴器的轴线的各滚道槽的倾斜角设定为6°的6个滚珠型的交叉型固定式CVJ的工作角为12°的状态下两联轴器构件转一圈期间各滚珠滚道参照图1Ob)的楔角如何变化的结果的图。另外，图1Ob是示意地表示滚珠滚道T1的相位角为90°时的各滚珠滚道T1-T6的楔角的状态(楔角是正、负或者O中的某一个)的图。需要说明的是，图1Ob中所示的以及“O”分别示出了楔角为正侧、负侧以及零的情况。后述的图1lb?图1ld以及图15b?图15d中也相同。
[0014]如图1Oa以及图1Ob所示，当滚珠滚道T1的相位角为90°时，180°对置的滚珠滚道T4的楔角也为O，周向上相邻的滚珠滚道T2、T3的楔角的打开方向彼此为相反方向且两楔角的绝对值相同，以及周向上相邻的滚珠滚道τ5、τ6的楔角的打开方向彼此为相反的方向且两楔角的绝对值相同，因此以通过联轴器中心0、滚珠滚道Τ2、Τ3的中间部以及滚珠滚道Τ5、Τ6的中间部且在半径方向上延伸的直线Z1为轴的旋转力R作用于保持器。详细的图示以及说明省略，然而当滚珠滚道T1的相位角为210°以及330°时，也会因上述相同的理由对保持器作用有旋转力。
[0015]在6个滚珠型的交叉型固定式CVJ的工作角(这里是24°)设置为更大的角度的情况下，各滚珠滚道T1-T6的楔角在两联轴器构件转一圈期间以图1 Ia所示的方式变化。在该情况下，例如相位角0°、30°以及90°处的各滚珠滚道T1-T6的楔角处于图1lb?图1ld中分别示出的状态，当滚珠滚道T1的相位角为0°时，以图1lb中所示的直线Z2为轴的旋转力R作用于保持器，当滚珠滚道T1的相位角为30°时，以图1lc中所示的直线Z3为轴的旋转力作用于保持器，当滚珠滚道T1的相位角为90°时，以图1ld中所示的直线Z4为轴的旋转力作用于保持器。具体而言，在该交叉型固定式CVJ的工作角为24°的状态下两联轴器构件相对旋转时，对保持器始终作用有旋转力R，因此变得无法作为联轴器发挥功能。
[0016]与之相对，即便依照图14而说明的8个滚珠型的交叉型固定式CVJ具有较大的工作角的状态下两联轴器构件相对旋转，也不会产生类似对保持器作用有旋转力的情况。依照图15a?图15d对其具体情况进行说明。图15a是表示验证了相对于联轴器的轴线的各滚道槽的倾斜角设定为6°的8个滚珠型的交叉型固定式CVJ的工作角为12°的状态下两联轴器构件转一圈期间8个滚珠滚道ti?t8的楔角如何变化的结果的图，图15b?图15d分别是示意地表示滚珠滚道t的相位角为0°、45°以及90°时的各滚珠滚道的楔角的状态的图。基于在上文中说明的理由可以明确，在图15b?图15d中分别示出的滚珠滚道^的相位角位于0°、45°以及90°时的任一情况下，都不会因各滚珠滚道。?丨8上形成的楔角的状态对保持器作用有旋转力。省略图示，然而即使假设在8个滚珠型的交叉型固定式CVJ的工作角为24°的状态下两联轴器构件相对旋转，也不会对保持器作用有旋转力。
[0017]基于上文中的验证结果等明确了，交叉型固定式CVJ中的保持器动作的不稳定化问题特别是在滚珠个数为6个且设置为超过10°的工作角的状态下两联轴器构件相对旋转时会明显化。因此，可以认为，作为使用时的最大工作角设置为40°?50°左右且设为20°左右的工作角的频度较多的驱动轴用的固定式等速万向联轴器，难以采用6个滚珠型的交叉型固定式CVJ。与之相对，传动轴中使用的固定式等速万向联轴器基本在工作角为10°以下的角度下使用，即使混入车辆