固定式等速万向联轴器的制造方法_3

文档序号:9893354阅读:来源:国知局
图。
[0057]图15d是示意地表示滚珠滚道^的相位角为90°时的各滚珠滚道的楔角的状态的图。
【具体实施方式】
[0058]下面,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[0059]图1a表示本发明的第一实施方式所涉及的固定式等速万向联轴器I的局部纵剖视图,图1b表示该等速万向联轴器I的主视图。该等速万向联轴器I主要搭载在FR车及4WD车中,且装入从变速器向差速器传递旋转动力的传动轴而使用,该等速万向联轴器I具备:呈环状的外侧联轴器构件2以及内侧联轴器构件3、配置在两联轴器构件2、3之间的6个滚珠4、对滚珠4进行保持的保持器5。需要说明的是,在下文中对装有该等速万向联轴器I的传动轴进行详细说明。
[0060]如图2a以及图2b所示,在呈环状的外侧联轴器构件2的球状内周面6形成有沿轴向延伸的6个滚道槽7,各滚道槽7相对于联轴器的轴线N-N沿周向以角度γ倾斜,并且周向上相邻的滚道槽7Α、7Β的倾斜方向彼此形成为相反方向。另外,如图3a以及图3b所示,在内侧联轴器构件3的球状外周面8形成有沿轴向延伸的6个滚道槽9,各滚道槽9相对于联轴器的轴线N-N沿周向以角度γ倾斜,并且周向上相邻的滚道槽9A、9B的倾斜方向彼此形成为相反方向。内侧联轴器构件3以各滚道槽9与外侧联轴器构件2的成对的滚道槽7交叉的方式组装在外侧联轴器构件2的内周。而且,在外侧联轴器构件2与内侧联轴器构件3的成对的滚道槽
7、9的各交叉部各配置有一个滚珠4。需要说明的是,图1a所示的滚道槽7、9以分别将图2a所示的平面M以及图3a所示的平面Q的剖面旋转至倾斜角γ =0°的状态示出。
[0061]具体的图示省略,然而在滚珠4的节圆半径(PCR)设为R,滚珠4的直径设为d,传动轴装入机动车时的等速万向联轴器I的工作角设为Θ时,外侧联轴器构件2的滚道槽7(7A、7B)的有效长度L设定为满足L = 2 X (R+d/2) X sin(0/2)的关系式。由此,能够可靠地防止在将传动轴装入机动车时滚珠4从滚道槽7 (7A、7B)脱落。
[0062]下面,为了准确地表示滚道槽的形态(倾斜状态、弯曲状态等),使用“滚珠轨道中心线”这样的用语。滚珠轨道中心线,是指当滚珠沿着滚道槽移动时,滚珠的中心所描绘的轨迹。因此,滚道槽的形态与滚珠轨道中心线的形态相同。
[0063]如图1a所示,外侧联轴器构件2的滚道槽7的滚珠轨道中心线X以及内侧联轴器构件3的滚道槽9的滚珠轨道中心线Y都呈以联轴器中心O为曲率中心的圆弧状。这样,通过将外侧联轴器构件2的滚道槽7的滚珠轨道中心线X以及内侧联轴器构件3的滚道槽9的滚珠轨道中心线Y的曲率中心都配置在联轴器中心0,即联轴器的轴线N-N上,由此能够使滚道槽7、9的深度均匀且便于加工。
[0064]具体的图示省略,滚道槽7、9的横剖面(轴正交剖面)形状形成椭圆形状、哥特式尖拱状,滚道槽7、9与滚珠4以30°?45°左右的接触角接触即所谓的角接触。因此,滚珠4与从滚道槽7、9的槽底略微离开的滚道槽7、9的侧面部接触。
[0065]这里,对滚道槽的附图标记补充说明。在指外侧联轴器构件2的滚道槽整体的情况下标注附图标记7。在区分倾斜方向不同的滚道槽的情况下,对相对于联轴器的轴线N-N向周向一侧倾斜的滚道槽标注附图标记7A,对相对于联轴器的轴线N-N向周向另一侧倾斜的滚道槽标注附图标记7B。对于内侧联轴器构件3的滚道槽9也按照相同的要领标注附图标记。
[0066]基于图2a以及图2b对外侧联轴器构件2的滚道槽7相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜的状态进行说明。如图2a所示,包含滚道槽7A的滚珠轨道中心线X与联轴器中心O的平面M相对于联轴器的轴线N-N向周向一侧以角度γ倾斜。另外,包含同滚道槽7Α在周向上相邻的滚道槽7Β的滚珠轨道中心线X与联轴器中心O的平面M相对于联轴器的轴线N-N向周向另一侧以角度γ倾斜。
[0067]基于图3a以及图3b对内侧联轴器构件3的滚道槽9相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜的状态进行说明。如图3a所示,包含滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y与联轴器中心O的平面Q相对于联轴器的轴线N-N向周向一侧以角度γ倾斜。另外,包含同滚道槽9Α在周向上相邻的滚道槽9Β的滚珠轨道中心线Y与联轴器中心O的平面Q相对于联轴器的轴线N-N向周向另一侧(与滚道槽9Α的倾斜方向相反的方向)以角度γ倾斜。内侧联轴器构件3的滚道槽9(9Α、9Β)以在工作角为0°的状态下的联轴器中心平面P为基准,与外侧联轴器构件2的成对的滚道槽7 (7Α、7Β)形成为镜像对称。
[0068]接下来,基于图4对从外侧联轴器构件2的纵剖面观察到的滚道槽的详细结构进行说明。需要说明的是,图4是通过包含图2a中所示的滚道槽7Α的滚珠轨道中心线X与联轴器中心O的平面M观察到的剖视图,即,包含相对于联轴器的轴线N-N向周向以角度γ倾斜的倾斜轴N ’ -N’的平面的剖视图。图4中仅示出了倾斜方向彼此不同的滚道槽7A、7B中的滚道槽7A。在外侧联轴器构件2的球状内周面6沿着轴向形成有滚道槽7A。滚道槽7A具有以联轴器中心O为曲率中心(不存在轴向上的偏移)的圆弧状的滚珠轨道中心线X。在将包含滚道槽7A的滚珠轨道中心线X与联轴器中心O的平面M(参照图2a)上投影的倾斜轴N’-N’的联轴器中心O处的垂线设为K时,该垂线K位于在工作角为0°的状态下的联轴器中心平面P上。
[0069]同样地,基于图5对内侧联轴器构件3的滚道槽的详细结构进行说明。图5是通过包含图3a中所示的滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y与联轴器中心O的平面Q观察到的剖视图,SP,示出了包含相对于联轴器的轴线N-N向周向以角度γ倾斜的倾斜轴N’-N’的平面的剖面。图5中仅示出了倾斜方向彼此不同的滚道槽9A、9B中的滚道槽9A。在内侧联轴器构件3的球状外周面8沿着轴向形成有滚道槽9A。滚道槽9A具有以联轴器中心O为曲率中心(不存在轴向上的偏移)的圆弧状的滚珠轨道中心线Y。在将包含滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y与联轴器中心O的平面Q(参照图3a)上投影的倾斜轴N’-N’的联轴器中心O处的垂线设为K时,该垂线K位于在工作角为0°的状态下的联轴器中心平面P上。
[0070]如上所述,就外侧联轴器构件2以及内侧联轴器构件3的滚道槽7、9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,而且成对的滚道槽7、9交叉。因此,在图1a所示的在工作角为0°的状态下两联轴器构件2、3相对旋转时,从滚珠4向保持器5的周向上相邻的球袋部5a作用有相反方向的力。通过该相反方向的力使得保持器5在联轴器中心O的位置稳定。由此,抑制了保持器5的球状外周面12与外侧联轴器构件2的球状内周面6的接触力、以及保持器5的球状内周面13与内侧联轴器构件3的球状外周面8的接触力。因此,有效地抑制了因球状面彼此的接触导致的转矩损失及发热,能够实现转矩传递效率以及耐老化性优异的等速万向联轴器。
[0071]另外,在本发明所涉及的等速万向联轴器I中,外侧联轴器构件2的滚道槽7(7A、7B)相对于联轴器的轴线N-N的倾斜角γ设定为8°以上16°以下。即,包含滚道槽7(7A、7B)的滚珠轨道中心线X与联轴器中心O的平面M相对于联轴器的轴线N-N在8°以上16°以下的范围内沿周向倾斜。内侧联轴器构件3的滚道槽9以在工作角为0°的状态下的联轴器中心平面P为基准,与外侧联轴器构件2的成对的滚道槽7形成为镜像对称,因此滚道槽9(9A、9B)相对于联轴器的轴线N-N的倾斜角γ也设定为8°以上16°以下。即,包含滚道槽9(9Α、9Β)的滚珠轨道中心线Y与联轴器中心O的平面Q相对于联轴器的轴线N-N在8°以上16°以下的范围内沿周向倾斜。
[0072]如上文所述,若滚道槽7、9相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜的倾斜角γ设定在8°以上16°以下的范围内,则根据图6a所示的验证结果,即使上文中说明的6个滚珠型的滚道槽交叉型等速万向联轴器I在具有工作角的状态下,外侧联轴器构件2与内侧联轴器构件3相对旋转的情况下,只要上述工作角在传动轴的使用工作角的范围内(14°以下),便能够可靠地防止由成对的滚道槽7、9形成的滚珠滚道的楔角的打开方向反转那样的情况。即,在图6a中所示的“?”的情况下,如图6b所示,在两联轴器构件2、3转一圈期间,不会发生在工作角为0°的状态下正侧的楔角向零或者负侧转移,或者在工作角为0°的状态下负侧的楔角向零或者正侧转移的情况。因此,能够可靠地防止在等速万向联轴器I使用时对保持器5作用有旋转力,即保持器5的动作不稳定化。由此,能够避免因保持器动作的不稳定化导致的转矩损失的增大、发热等问题产生。需要说明的是,对图6a中所示的“Λ”以及“X”进行补充说明,它们分别指在图1Oa以及图1la所例示的方式中楔角变化的情况。
[0073]由图6a可以明显看出,理论上讲,越增大倾斜角γ,则即便在设置有高工作角的状态下两联轴器构件2、3相对旋转的情况下,也能够越稳定地维持所期望的联轴器性能。然而,越增大倾斜角γ,则内侧联轴器构件3的滚道槽9的最接近侧的球面宽度F(参照图3b)变小,因此若倾斜角γ过大(这里是倾斜角γ超过16° ),则变得难以确保内侧联轴器构
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