等速万向节的制作方法

文档序号:12462052阅读:341来源:国知局
等速万向节的制作方法与工艺

技术领域

本发明涉及车辆等所使用的等速万向节。



背景技术:

一直以来,存在由有底筒状的外侧万向节构件、安装于轴的前端并插入到外侧万向节构件的内部的内侧万向节构件、在外侧万向节构件的内周面形成多个的外侧球槽与在内侧万向节构件的外周面形成多个的内侧球槽之间配置的多个球构成的球类型的等速万向节。该球类型的等速万向节通过球在外侧球槽与内侧球槽之间滚动,而能够在外侧万向节构件与内侧万向节构件构成角度的状态下,在外侧万向节构件与内侧万向节构件之间进行转矩传递。

这种等速万向节具备用于保持多个球而防止多个球从内侧球槽及外侧球槽脱落的保持器。球被外侧球槽及内侧球槽夹持的部分成为朝向外侧万向节构件的开口侧敞开的形状。

因此,在球在外侧球槽与内侧球槽之间滚动时,球被外侧球槽及内侧球槽按压,由此向外侧万向节构件的开口侧的力作用于球,球会向外侧万向节构件的开口侧移动。由此,保持器被球向外侧万向节构件的开口侧按压,保持器会向外侧万向节构件的开口侧移动。其结果是,保持器被外侧万向节构件及内侧万向节构件按压,在保持器与外侧万向节构件及内侧万向节构件之间产生摩擦力而产生机械损失。

为了解决这种问题,如日本特开2012-7741号公报所示,提出了如下的等速万向节:使外侧球槽及内侧球槽的轴线方向的形状为S字形状,使在周向相邻的外侧球槽及内侧球槽的轴线方向的形状为反方向。在该日本特开2012-7741号公报所示的等速万向节中,使在周向相邻的外侧球槽及内侧球槽的轴线方向的形状为反方向,因此利用在周向相邻的外侧球槽及内侧球槽,使作用于球的轴线方向的力几乎抵消,通过球而作用于保持器的轴线方向的力减小。因此,保持器与外侧万向节构件及内侧万向节构件之间的摩擦力减小而机械损失减小。

但是,在日本特开2012-7741号公报所示的等速万向节中,由于外侧球槽及内侧球槽为S字形状,因此如果不使用特殊的机床,则外侧球槽及内侧球槽的形成是困难的,另外,外侧球槽及内侧球槽的品质管理也变得困难。因此,外侧万向节构件及内侧万向节构件的制造耗费成本,进而等速万向节的成本升高。



技术实现要素:

本发明的目的之一是提供成本不会升高而能够减小机械损失的等速万向节。

本发明的一方式的等速万向节,具备:外侧万向节构件,形成有收容凹部,且在内周面形成有第一外侧球槽和第二外侧球槽;内侧万向节构件,在外周面形成有第一内侧球槽和第二内侧球槽,配置于所述收容凹部的内部,且能够相对于所述外侧万向节构件以万向节中心为旋转中心而构成角度;多个球,分别在所述第一外侧球槽与所述第一内侧球槽之间及所述第二外侧球槽与所述第二内侧球槽之间滚动并同时进行转矩传递;及保持器,配置于所述外侧万向节构件的内周面与所述内侧万向节构件的外周面之间,且保持所述球,所述第一外侧球槽具有第一外侧大径部,其中,在所述第一外侧大径部滚动的所述球的中心轨迹的圆弧半径的中心在所述外侧万向节构件的径向上位于从所述第一外侧大径部观察时越过所述外侧万向节构件的轴心而离开的位置,在所述第一外侧大径部滚动的所述球的中心轨迹的圆弧半径的中心在所述外侧万向节构件的轴线方向上位于相比所述万向节中心靠所述收容凹部的内部侧的位置,所述第二外侧球槽具有第二外侧大径部,在所述第二外侧大径部滚动的所述球的中心轨迹的圆弧半径的中心在所述外侧万向节构件的径向上位于从所述第二外侧大径部观察时越过所述外侧万向节构件的轴心而离开的位置,在所述第二外侧大径部滚动的所述球的中心轨迹的圆弧半径的中心在所述外侧万向节构件的轴线方向上位于相比所述万向节中心靠所述收容凹部的开口侧的位置,所述第一内侧球槽具有第一内侧大径部,在所述第一内侧大径部滚动的所述球的中心轨迹的圆弧半径的中心在所述内侧万向节构件的径向上位于从所述第一内侧大径部观察时越过所述内侧万向节构件的轴心而离开的位置,在所述第一内侧大径部滚动的所述球的中心轨迹的圆弧半径的中心在所述内侧万向节构件的轴线方向上位于相比所述万向节中心靠所述收容凹部的开口侧的位置,所述第二内侧球槽具有第二内侧大径部,在所述第二内侧大径部滚动的所述球的中心轨迹的圆弧半径的中心在所述内侧万向节构件的径向上位于从所述第二内侧大径部观察时越过所述内侧万向节构件的轴心而离开的位置,在所述第二内侧大径部滚动的所述球的中心轨迹的圆弧半径的中心在所述内侧万向节构件的轴线方向上位于相比所述万向节中心靠所述收容凹部的内部侧的位置。

这样,在第一外侧大径部滚动的球的中心轨迹的圆弧半径的中心与在第二外侧大径部滚动的球的中心轨迹的圆弧半径的中心在外侧万向节构件的轴线方向上隔着万向节中心而位于不同一侧。另外,与第一内侧大径部抵接的球的中心轨迹的圆弧半径的中心与在第二内侧大径部滚动的球的中心轨迹的圆弧半径的中心在内侧万向节构件的轴线方向上隔着万向节中心位于不同一侧。由此,对相邻的球作用的移动力相互抵消。即,对被第一外侧大径部及第一内侧大径部夹持而滚动的球作用向收容凹部的内部侧的第一移动力,另一方面,对被第二外侧大径部及第二内侧大径部夹持而滚动的球作用向收容凹部的开口侧的第二移动力。这样,由于第一移动力和第二移动力向相反侧产生,因此第一移动力和第二移动力相互抵消,作用于与球接触的保持器的沿轴线方向的移动力减小。因此,保持器被外侧万向节构件及内侧万向节构件按压,在保持器与外侧万向节构件及内侧万向节构件之间产生的摩擦力减小,等速万向节的机械损失减少。

附图说明

前述及后述的本发明的特征及优点通过下表面的具体实施方式的说明并参照附图而明确,其中,相同的标号表示相同的部件。

图1是等速万向节的轴线方向剖视图。

图2是图1的II视图,是从外侧万向节构件的开口部观察外侧万向节构件得到的图。

图3是图2的III-III剖视图,是第一外侧球槽的剖视图。

图4a是图3的IVa-IVa剖视图,是外侧锥部的剖视图。

图4b是图3的IVb-IVb剖视图,是外侧锥部的剖视图。

图5是图2的V-V剖视图,是第二外侧球槽的剖视图。

图6是图1的VI视图,是从外侧万向节构件的开口部观察内侧万向节构件得到的图。

图7是图6的VII-VII剖视图,是第一内侧球槽的剖视图。

图8是图6的VIII-VIII剖视图,是第二内侧球槽的剖视图。

图9是等速万向节的轴线方向截面的详细图,是表示球与外侧锥部抵接的状态、或球从外侧锥部脱落的状态的图。

具体实施方式

关于本实施方式的等速万向节100的结构,参照图1进行说明。图1中,将纸面左右方向设为等速万向节100及构成等速万向节100的各构件的轴线方向。等速万向节100设于车辆的发动机等的原动机与车辆的驱动轮之间,在原动机与驱动轮之间进行转矩传递。

如图1所示,等速万向节100具有外侧万向节构件10、轴20、内侧万向节构件30、球40、及保持器50。本实施方式的等速万向节100为具有在外侧万向节构件10与内侧万向节构件30之间滚动并同时进行转矩传递的球40的球类型。等速万向节100中,包括轴20不沿轴线方向移动的固定类型、及轴20沿轴线方向移动的双圈类型这两种。

外侧万向节构件10为有底筒状(杯状),收容凹部10a凹陷而形成。外侧万向节构件10与进行转矩传递的第一转矩传递构件连结。在外侧万向节构件10的收容凹部10a的内周面上,第一外侧球槽11和第二外侧球槽12在外侧万向节构件10的周向上交替地形成(图2)。本实施方式中,在外侧万向节构件10上,第一外侧球槽11形成有3个,第二外侧球槽12形成有3个。即,第一外侧球槽11形成的数量和第二外侧球槽12形成的数量相同。轴20与进行转矩传递的第二转矩传递构件连结,其前端侧插入到外侧万向节构件10的内部。

内侧万向节构件30不能相对旋转地安装于轴20的前端侧的外周面,配置在外侧万向节构件10的收容凹部10a的内部。在内侧万向节构件30的外周面上,第一内侧球槽31和第二内侧球槽32在周向上交替地形成(如图6所示)。本实施方式中,在内侧万向节构件30中,形成3个第一内侧球槽31和3个第二内侧球槽32。此外,第一外侧球槽11与第一内侧球槽31相对。另外,第二外侧球槽12与第二内侧球槽32相对。

球40分别配置于相对的外侧球槽11、12与内侧球槽31、32之间。通过这种构成,内侧万向节构件30能够相对于外侧万向节构件10以万向节中心99为旋转中心而构成角度。换言之,外侧万向节构件10以万向节中心99为旋转中心,相对于轴20及内侧万向节构件30旋转。即,万向节中心99是外侧万向节构件10与内侧万向节构件30相对旋转时的中心。此外,万向节中心99如图1所示,位于外侧万向节构件10及内侧万向节构件30的轴心上。

球40在外侧球槽11、12与内侧球槽31、32之间滚动,在外侧万向节构件10与内侧万向节构件30之间进行转矩传递。由此,在外侧万向节构件10的轴线方向与内侧万向节构件30(轴20)的轴线方向构成角度的状态下,能够在外侧万向节构件10与内侧万向节构件30(轴20)之间进行转矩传递。

保持器50配置于外侧万向节构件10的内周面与内侧万向节构件30的外周面之间。保持器50将多个球40保持在隔开一定角度形成的收容孔50a中。

以下,使用图3,对第一外侧球槽11进行说明。此外,图3中,点划线A是外侧万向节构件10的轴心(旋转中心)。另外,图3中,双点划线是在第一外侧球槽11滚动的球40的中心轨迹。如图3所示,第一外侧球槽11从收容凹部10a的开口侧向内部侧(底部侧)依次连续地形成外侧锥部11c、第一外侧大径部11a、第一外侧小径部11b而构成。

第一外侧大径部11a的轴线方向的截面形状为圆弧形状。在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra的中心Ra1在外侧万向节构件10的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的内部侧(底部侧)的位置。因此,第一外侧大径部11a的内径朝向收容凹部10a的开口侧逐渐减小。另外,在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra的中心Ra1在外侧万向节构件的径向上位于从第一外侧大径部11a观察时越过外侧万向节构件10的轴心而离开的位置。

在外侧万向节构件10的轴线方向上,在外侧万向节构件10与转向轮连接时,内侧万向节构件30(轴20)的轴心与外侧万向节构件10的轴心所成的角度为常用角的情况下,第一外侧大径部11a的形成角α1为将球40在第一外侧大径部11a滚动而描绘出的球40的中心轨迹预计在内的角度。此外,常用角是指在车辆前进的状态下,考虑到悬架的行程,内侧万向节构件30的轴心与外侧万向节构件10的轴心所成的角度(以下简称为万向节角)的范围。第一外侧大径部11a的形成角α1优选为8°以下。这是由于,若第一外侧大径部11a的形成角α1超过8°,则收容凹部10a的开口部变窄,对应于外侧万向节构件10的形状等,轴20与外侧万向节构件10的收容凹部10a的开口部会接触。另外,第一外侧大径部11a的形成角α1优选为6°以上。这是由于,若第一外侧大径部11a的形成角α1小于6°,则在车辆前进的状态下,悬架移动而万向节角变化的情况下,球40在从第一外侧大径部11a离开的第一外侧球槽11中滚动。因此,设第一外侧大径部11a的形成角α1为6~8°。此外,本实施方式中,第一外侧大径部11a的形成角α1为7°。

外侧锥部11c在第一外侧球槽11中形成在相比第一外侧大径部11a靠收容凹部10a的开口侧的位置。外侧锥部11c形成为朝向收容凹部10a的开口侧而内径逐渐减小的锥状。本实施方式中,在外侧锥部11c的轴线方向上,外侧锥部11c与外侧万向节构件10的轴心所成的角θc是恒定的。如图3、图4a及图4b所示,在外侧锥部11c的与球40的中心轨迹正交的方向的截面(外侧万向节构件10的径向的截面)上,外侧锥部11c与球40的接触角θ从收容凹部10a的内部侧朝向开口侧逐渐减小。

第一外侧小径部11b在第一外侧球槽11中形成于相比第一外侧大径部11a靠收容凹部10a的内部侧(底部侧)的位置。第一外侧小径部11b的轴线方向的截面形状为圆弧形状。在第一外侧小径部11b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rb小于在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra。此外,上述圆弧半径Ra为上述圆弧半径Rb的1.1~7倍。在第一外侧小径部11b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rb的中心Rb1在外侧万向节构件10的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的内部侧(底部侧)的位置。另外,在第一外侧小径部11b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rb的中心Rb1在外侧万向节构件10的径向上位于从第一外侧小径部11b观察时相比外侧万向节构件10的轴心靠内侧(同侧)的位置。第一外侧小径部11b的内径朝向收容凹部10a的内部侧(底部侧)逐渐减小。

以下,使用图5,对第二外侧球槽12进行说明。此外,图5中,点划线A是外侧万向节构件10的轴心。另外,图5中,双点划线是在第二外侧球槽12滚动的球40的中心轨迹。如图5所示,第二外侧球槽12从收容凹部10a的开口侧向内部侧(底部侧)依次连续地形成第二外侧大径部12a、第二外侧小径部12b而构成。

第二外侧大径部12a的截面形状为圆弧形状。在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re的中心Re1在外侧万向节构件10的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的开口侧的位置。因此,第二外侧大径部12a的与第二外侧小径部12b连接的连接部分附近的内径朝向收容凹部10a的开口侧逐渐增大。另外,在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re的中心Re1在外侧万向节构件10的径向上位于从第二外侧大径部12a观察时从外侧万向节构件10的轴心离开的位置(相反侧、远离)。第二外侧大径部12a的相对于外侧万向节构件10的轴心的倾斜方向与第一外侧大径部11a的相对于外侧万向节构件10的轴心的倾斜方向相反。将球40在第二外侧大径部12a滚动而描绘出的球40的中心轨迹预计在内的角度即形成角α2大于第一外侧大径部11a的形成角α1。

在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra与在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re相同。

第二外侧小径部12b在第二外侧球槽12中形成于相比第二外侧大径部12a靠收容凹部10a的内部侧的位置。第二外侧小径部12b的轴线方向的截面形状为圆弧形状。在第二外侧小径部12b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径*Rf小于在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re。此外,上述圆弧半径Re为上述圆弧半径Rf的1.1~7倍。在第二外侧小径部12b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rf的中心Rf1在外侧万向节构件10的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的开口侧的位置。另外,在第二外侧小径部12b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rf的中心Rf1在外侧万向节构件10的径向上位于从第二外侧小径部12b观察时相比外侧万向节构件10的轴心靠内侧(同侧)的位置。第二外侧小径部12b的内径朝向收容凹部10a的内部侧(底部侧)逐渐减小。

以下,使用图7,对第一内侧球槽31进行说明。此外,图7中,点划线B为内侧万向节构件30的轴心。另外,图7中,双点划线为在第一内侧球槽31滚动的球40的中心轨迹。如图7所示,第一内侧球槽31从收容凹部10a的开口侧向内部侧(底部侧)依次连续地形成第一内侧小径部31b、第一内侧大径部31a、内侧锥部31c而构成。

第一内侧小径部31b的轴线方向的截面形状为圆弧形状。在第一内侧小径部31b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rh的中心Rh1在内侧万向节构件30的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的开口侧的位置。另外,在第一内侧小径部31b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rh的中心Rh1在内侧万向节构件30的径向上位于从第一内侧小径部31b观察时相比内侧万向节构件30的轴心靠内侧(同侧)的位置。

第一内侧大径部31a的轴线方向的截面形状为圆弧形状。在第一内侧大径部31a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rg的中心Rg1在内侧万向节构件30的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的开口侧的位置。因此,第一内侧大径部31a的外径朝向收容凹部10a的内部侧(底部侧)逐渐减小。另外,在第一内侧大径部31a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rg的中心Rg1在内侧万向节构件30的径向上位于从第一内侧大径部31a观察时从内侧万向节构件30的轴心离开的位置(相反侧、远离)。在第一内侧大径部31a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rg大于在第一内侧小径部31b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rh。此外,上述圆弧半径Rg为上述圆弧半径Rh的1.1~7倍。

在万向节角为常用角的情况下,第一内侧大径部31a的形成角β1为将球40在第一内侧大径部31a滚动而描绘出的球40的中心轨迹预计在内的角度。第一内侧大径部31a的形成角β1为6~8°,本实施方式中为8°。将该第一内侧大径部31a的形成角β1设为6~8°的理由与将第一外侧大径部11a的形成角α1设为6~8°的上述理由相同。

内侧锥部31c形成在相比第一内侧大径部31a靠收容凹部10a的内部侧的位置。内侧锥部31c形成为朝向收容凹部10a的内部侧(底部侧)而外径逐渐减小的锥状。本实施方式中,在内侧锥部31c的轴线方向上,内侧锥部31c与内侧万向节构件30的轴心所成的角θi为恒定的。

以下,使用图8,对第二内侧球槽32进行说明。此外,图8中,点划线B为内侧万向节构件30的轴心。另外,图8中,双点划线为在第二内侧球槽32滚动的球40的中心轨迹。如图8所示,第二内侧球槽32从收容凹部10a的开口侧向内部侧(底部侧)依次连续地形成第二内侧小径部32b、第二内侧大径部32a而构成。将球40在第二内侧大径部32a滚动而描绘出的球40的中心轨迹预计在内的角度即形成角β2大于第一内侧大径部31a的形成角β1。

第二内侧小径部32b的轴线方向的截面形状为圆弧形状。在第二内侧小径部32b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rk的中心Rk1在内侧万向节构件30的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的内部侧(底部侧)的位置。另外,在第二内侧小径部32b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rk的中心Rk1在内侧万向节构件30的径向上位于从第二内侧小径部32b观察时比内侧万向节构件30的轴心靠近的位置。

第二内侧大径部32a的轴线方向的截面形状为圆弧形状。在第二内侧大径部32a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rj的中心Rj1在内侧万向节构件30的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的内部侧(底部侧)的位置。因此,第二内侧大径部32a的外径朝向收容凹部10a的内部侧(底部侧)逐渐增大。另外,在第二内侧大径部32a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rj的中心Rj1在内侧万向节构件30的径向上位于从第二内侧大径部32a观察时越过内侧万向节构件30的轴心而离开的位置。在第二内侧大径部32a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rj大于在第二内侧小径部32b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rk。此外,上述圆弧半径Rj为上述圆弧半径Rk的1.1~7倍。在第一内侧大径部31a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rg与在第二内侧大径部32a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rj相同。

以下对等速万向节的动作进行说明。在车辆前进而万向节角为常用角的情况下,位于第一外侧球槽11与第一内侧球槽31之间的球40被第一外侧大径部11a和第一内侧大径部31a夹持而滚动。第一外侧大径部11a朝向收容凹部10a的开口侧而其内径减小。另外,第一内侧大径部31a朝向收容凹部10a的开口侧而其外径增大。因此,对于被第一外侧大径部11a和第一内侧大径部31a夹持而滚动的球40作用向收容凹部10a的内部侧的第一移动力。

另外,在车辆前进而万向节角为常用角的情况下,位于第二外侧球槽12与第二内侧球槽32之间的球40被第二外侧大径部12a和第二内侧大径部32a夹持而滚动。第二外侧大径部12a朝向收容凹部10a的开口侧而其内径增大。另外,第二内侧大径部32a朝向收容凹部10a的开口侧而其外径减小。因此,对被第二外侧大径部12a和第二内侧大径部32a夹持而滚动的球40作用向收容凹部10a的开口侧的第二移动力。这样,由于第一移动力和第二移动力向相反侧产生,因此第一移动力和第二移动力相互抵消,作用于与球40接触的保持器50的沿轴线方向的移动力减小。

在万向节角大于常用角的情况下,位于第一外侧球槽11与第一内侧球槽31之间的球40被外侧锥部11c和内侧锥部31c夹持而滚动,或被第一外侧小径部11b和第一内侧小径部31b夹持而滚动。另外,在万向节角大于常用角的情况下,位于第二外侧球槽12与第二内侧球槽32之间的球40被第二外侧大径部12a和第二内侧大径部32a夹持而滚动,或被第二外侧小径部12b和第二内侧小径部32b夹持而滚动。

球40被外侧锥部11c和内侧锥部31c夹持而滚动的情况下,与该球40相邻的球40被第二外侧大径部12a和第二内侧大径部32a夹持而滚动。外侧锥部11c朝向收容凹部10a的开口侧而其内径减小。另外,内侧锥部31c朝向收容凹部10a的开口侧而其外径增大。因此,对被外侧锥部11c和内侧锥部31c夹持而滚动的球40作用向收容凹部10a的内部侧的第一移动力。如上所述,对被第二外侧大径部12a和第二内侧大径部32a夹持而滚动的球40作用向收容凹部10a的开口侧的第二移动力。这样,由于第一移动力和第二移动力向相反侧产生,因此第一移动力和第二移动力相互抵消,作用于与球40接触的保持器50的沿轴线方向的移动力减小。

球40被第一外侧小径部11b和第一内侧小径部31b夹持而滚动的情况下,与该球40相邻的球40被第二外侧小径部12b和第二内侧小径部32b夹持而滚动。第一外侧小径部11b的与第一外侧大径部11a连接的连接部的附近部分朝向收容凹部10a的内部侧而其内径增大。第一内侧小径部31b的与第一内侧大径部31a连接的连接部的附近部分朝向收容凹部10a的开口侧而其外径增大。因此,球40位于第一外侧小径部11b的与第一外侧大径部11a连接的连接部的附近部分、或第一内侧小径部31b的与第一内侧大径部31a连接的连接部的附近部分的情况下,对被第一外侧小径部11b和第一内侧小径部31b夹持而滚动的球40作用向收容凹部10a的内部侧的第一移动力。第二外侧小径部12b朝向收容凹部10a的内部侧而其内径减小。第二内侧小径部32b朝向收容凹部10a的开口侧而其外径减小。因此,对被第二外侧小径部12b和第二内侧小径部32b夹持而滚动的球40作用向收容凹部10a的开口侧的第二移动力。这样,球40位于第一内侧小径部31b的与第一内侧大径部31a连接的连接部的附近部分的情况下,第一移动力和第二移动力向相反侧产生,因此第一移动力和第二移动力相互被抵消,作用于与球40接触的保持器50的沿轴线方向的移动力减小。

由以上的说明可明确,本实施方式的等速万向节100具备:外侧万向节构件10,形成有收容凹部10a,且在内周面形成有第一外侧球槽11和第二外侧球槽12;内侧万向节构件30,配置于收容凹部10a的内部,且能够相对于外侧万向节构件10以万向节中心99为旋转中心而构成角度;球40,在第一外侧球槽11或第二外侧球槽12与内侧万向节构件30之间滚动并同时进行转矩传递;及保持器50,配置于外侧万向节构件10的内周面与内侧万向节构件30的外周面之间,且保持球4。并且,第一外侧球槽11具有第一外侧大径部11a。并且,在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra的中心Ra1在外侧万向节构件10的径向上位于从第一外侧大径部11a观察时越过外侧万向节构件10的轴心而分离的位置。并且,在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra的中心Ra1在外侧万向节构件10的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的内部侧的位置。并且,第二外侧球槽12具有第二外侧大径部12a,在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re的中心Re1在外侧万向节构件10的径向上位于从第二外侧大径部12a观察时从外侧万向节构件10的轴心离开的位置。并且,在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re的中心Re1在外侧万向节构件10的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的开口侧的位置。并且,第一内侧球槽31具有第一内侧大径部31a。并且,在在第一内侧大径部31a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rg的中心Rg1在内侧万向节构件30的径向上位于从第一内侧大径部31a观察时从内侧万向节构件30的轴心离开的位置。并且,在第一内侧大径部31a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rg的中心Rg1在内侧万向节构件30的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的开口侧的位置。并且,第二内侧球槽32具有第二内侧大径部32a。在第二内侧大径部32a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rj的中心Rj1在内侧万向节构件30的径向上位于从第二内侧大径部32a观察时越过内侧万向节构件30的轴心而离开的位置。并且,在第二内侧大径部32a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rj的中心Rj1在内侧万向节构件30的轴线方向上位于相比万向节中心99靠收容凹部10a的内部侧的位置。

这样,在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra的中心Ra1和在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re的中心Re1在外侧万向节构件10的轴线方向上隔着万向节中心99而位于不同一侧。另外,在第一内侧大径部31a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rg的中心Rg1和在第二内侧大径部32a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rj的中心Rj1在内侧万向节构件30的轴线方向上隔着万向节中心99而位于不同一侧。由此,作用于相邻的球40的移动力相互抵消。即,如上所述,对被第一外侧大径部11a及第一内侧大径部31a夹持而滚动的球40作用向收容凹部10a的内部侧(底部侧)的第一移动力,另一方面,对被第二外侧大径部12a及第二内侧大径部32a夹持而滚动的球40作用向收容凹部10a的开口侧的第二移动力。这样,由于第一移动力和第二移动力向相反侧产生,因此第一移动力和第二移动力相互抵消,作用于与球40接触的保持器50的沿轴线方向的移动力减小。因此,保持器50被外侧万向节构件10及内侧万向节构件30按压,在保持器50与外侧万向节构件10及内侧万向节构件30之间产生的摩擦力减小,等速万向节100的机械损失减少。

另外,第一外侧球槽11和第二外侧球槽12与S字形状的球槽相比,形成及品质管理容易,因此能够不使成本升高而制造外侧万向节构件10。因此,等速万向节100的成本不会升高。由此,能够不使成本升高地提供能够减小机械损失的等速万向节100。

第一外侧球槽11和第二外侧球槽12在外侧万向节构件10的周向上交替地形成。由此,对产生了上述第一移动力的与球40相邻的球40产生上述第二移动力。因此,上述第一移动力和上述第二移动力在相邻的位置产生而抵消,因此通过球40抑制向保持器50旋转的方向的力的产生,在保持器50与外侧万向节构件10及内侧万向节构件30之间产生的摩擦力减小,等速万向节100的机械损失减少。

万向节角的最大角依赖于轴20与外侧万向节构件10的收容凹部10a的开口部接触的角度。本实施方式中,在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra的中心Ra1在外侧万向节构件10的径向上位于从第一外侧大径部11a观察时越过外侧万向节构件10的轴心而离开的位置。由此,上述中心Ra1与从第一外侧大径部11a观察时位于外侧万向节构件10的轴心或相比该轴心靠内侧的位置的情况相比较,第一外侧球槽11的收容凹部10a的开口侧的内径增大。因此,能够使外侧万向节构件10的轴心与内侧万向节构件30的轴心所成的角度即万向节角更大。

在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re的中心Re1在外侧万向节构件10的径向上位于从第二外侧大径部12a观察时越过外侧万向节构件10的轴心而分离的位置。因此,在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra和在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re不会大幅不同(本实施方式中为相同),上述第一移动力和上述第二移动力不会大幅不同(本实施方式中为相同),而能够减小通过球40作用于保持器50的力。

在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra和在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re相同。由此,在外侧万向节构件10的轴线方向上,第一外侧大径部11a的形状和第二外侧大径部12a的形状隔着万向节中心99而对称。另外,在第一内侧大径部31a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rg和在第二内侧大径部32a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rj相同。由此,在内侧万向节构件30的轴线方向上,第一内侧大径部31a的形状和第二内侧大径部32a的形状隔着万向节中心99而对称。因此,上述第一移动力和上述第二移动力相同,上述第一移动力和上述第二移动力相互完全抵消,作用于与球40接触的保持器50的沿轴线方向的移动力更加减小。因此,在保持器50与外侧万向节构件10及内侧万向节构件30之间产生的摩擦力更加减小,等速万向节100的机械损失更加减少。

在第一外侧球槽11上,在相比第一外侧大径部11a靠收容凹部10a的开口侧的位置,形成有朝向收容凹部10a的开口侧而内径逐渐减小的锥状的外侧锥部11c。另外,在第一内侧球槽31上,在相比第一内侧大径部31a靠收容凹部10a的内部侧的位置,形成有朝向收容凹部10a的内部侧而内径逐步减小的锥状的内侧锥部31c。由此,与将相当于外侧锥部11c的部分形成为圆弧状的情况下相比较,第一外侧球槽11的收容凹部10a的开口侧的内径更大。因此,能够使外侧万向节构件10的轴心与内侧万向节构件30的轴心所成的角度即万向节角更大。

在第一外侧球槽11上,在相比第一外侧大径部11a靠收容凹部10a的内部侧(底部侧)的位置,形成有第一外侧小径部11b。并且,在第一外侧小径部11b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rb小于在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra。另外,在第二外侧球槽12上,在相比第二外侧大径部12a靠收容凹部10a的内部侧的位置形成有第二外侧小径部12b。并且,在第二外侧小径部12b滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Rf小于在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re。由此,与直至收容凹部10a的内部侧为止形成有第一外侧大径部11a或第二外侧大径部12a的情况下相比较,能够使外侧万向节构件10的轴线方向的尺寸小型化,进而能够使等速万向节100的轴线方向的尺寸小型化。

如图3、图4a及图4b所示,在外侧万向节构件10的径向的截面上,外侧锥部11c与球40的接触角θ从收容凹部10a的内部侧朝向开口侧逐渐减小。由此,如图9所示,在球40位于收容凹部10a的开口部的状态下,球40在外侧锥部11c的底部侧的抵接点P1抵接,球40位于外侧锥部11c的底部侧。因此,防止球40从外侧锥部11c的脱落。即,若球40从外侧锥部11c的底部分离,则球40从外侧锥部11c脱落(如图9的点划线所示)。万向节角的最大角依赖于球40不从第一外侧球槽11脱落的角度。本实施方式中,如上所述,在外侧锥部11c的与球40的中心轨迹正交的方向的截面上,外侧锥部11c与球40的接触角θ从收容凹部10a的内部侧朝向开口侧逐渐减小,因此能够防止球40从第一外侧球槽11(外侧锥部11c)的脱落,使万向节角的最大角更大。

在外侧万向节构件10的轴线方向上,在万向节角为常用角的情况下,第一外侧大径部11a的形成角α1(如图3所示)是球40在第一外侧大径部11a滚动的角度。并且,在内侧万向节构件30的轴线方向上,在万向节角为常用角的情况下,第一内侧大径部31a的形成角β1是球40在第一内侧大径部31a滚动的角度。因此,在车辆的前进时,即,在车辆的大部分的行驶状态下,球40被第一外侧大径部11a和第一内侧大径部31a夹持而滚动,因此在保持器50与外侧万向节构件10及内侧万向节构件30之间产生的摩擦力减小,等速万向节100的机械损失减少。

形成第一外侧球槽11的数量和形成第二外侧球槽12的数量相同。由此,上述第一移动力和上述第二移动力产生的数量相同,作用于与球40接触的保持器50的沿轴线方向的移动力更加减小。

接着,对其他实施方式进行说明。在以上说明的实施方式中,在第一外侧大径部11a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Ra与在第二外侧大径部12a滚动的球40的中心轨迹的圆弧半径Re相同。但是,即使为上述圆弧半径Ra与上述圆弧半径Re不同的实施方式也没有影响。在该实施方式中,上述第一移动力和上述第二移动力也相互抵消,作用于与球40接触的保持器50的沿轴线方向的移动力减小,在保持器50与外侧万向节构件10及内侧万向节构件30之间产生的摩擦力减小,等速万向节100的机械损失减少。

在第二外侧大径部12a的与球40的中心轨迹正交的方向的截面(外侧万向节构件10的径向的截面)上,即使是第二外侧大径部12a与球40的接触角θ从收容凹部10a的内部侧朝向开口侧而逐渐减小的实施方式也没有影响。如果是这种实施方式,则能够防止球40从第二外侧大径部12a的脱落,并更加增大万向节角的最大角。

此外,在外侧万向节构件10的径向的截面上,即使是外侧锥部11c与球40的接触角θ从收容凹部10a的内部侧朝向开口侧为恒定的实施方式也没有影响。

以上说明的外侧万向节构件10为有底筒状。但是,即使是外侧万向节构件10为筒状,在收容凹部10a的内部侧的内周面形成有花键槽,在外周形成有花键槽的轴(第一转矩传递构件)与前述花键槽进行花键嵌合的实施方式,也没有影响。

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