h。
[0040]如图3中所示，在轴承杯5的圆筒部5a的内周面上形成有呈弯曲状(呈弧形)径向向内突出的突出部5d。另一方面，圆筒部5a的外周面5al形成为其截面呈大致直线状。因此，轴承杯5的圆筒部5a在沿轴向方向的大致中央部(突出部5d的顶点5dl)中具有最大的壁厚，并且在中央部的沿轴向方向的两侧处具有最小壁厚。然而，同样在本实施方式中，圆筒部5a的外周面5al可以以与现有技术(参照专利文献I)相同的方式形成为凹形的弯曲形状。
[0041]突出部5d在以顶点5dl为中心的沿轴向方向的预定范围B中具有规定的高度h。该范围B对应于滚针6的长度L的60%至70%。突出部5d在相关范围B中的高度h被设定为0〈h ( 0.005mm。此外，在十字轴接头10已组装好的状态下，突出部5d的顶点5dl与滚针6的外周面6a相接触。
[0042]此外，滚针6相对于轴部3维持于紧密配合状态。具体地，滚针6相对于轴承杯5内侧的轴部3的外周面3a的径向间隙以及相对于突出部5d的内周面的径向间隙为负间隙。另外，由于滚针6和突出部5d的弹性变形，这两个构件以沿轴向方向保持一定宽度的方式彼此相接触(在图3的截面图中为线接触)。此外，滚针6的沿轴向方向的中心X包含在突出部5d与滚针6之间的接触范围内。应指出的是，突出部5d的顶点5dl的轴向位置与滚针6的沿轴向方向的中心X可以彼此对准或可以不对准。
[0043]滚针6的沿纵向方向(轴向方向)的两侧处设置有冠状部6c。在两个冠状部6c之间的沿纵向方向的中央部6b中的外周面形成为截面呈大致平坦的形状。形成在滚针6的各个侧部中的冠状部6c的长度L2被设定为例如滚针6的总长度L的大约1/4。此外，滚针6的沿纵向方向的中央部(平坦部)6b的长度LI被设定为滚针6的总长度L的大约1/2。形成在轴承杯5的圆筒部5a中的突出部5d被设定为具有如下形状:即使滚针6a在底部5b与折叠部5c之间沿轴向方向移动，仍然保持顶点5dl与滚针6a的平坦部6b相接触。
[0044]在以上描述的结构中，呈弯曲状径向向内突出的突出部5d设置在轴承杯5的圆筒部5a的内周侧处，并且滚针6在包含相关滚针6的沿轴向方向的中心X的轴向范围内与该突出部5d相接触。因此，即使是在滚针6的径向间隙(负间隙)减小的情况下，滚针6也不太可能歪斜，并且因此，能够抑制十字轴接头10的传递扭矩的波动。具体地，当有周向力施加在突出部5d与滚针6之间时，倘若突出部5d与滚针6之间的接触位置自滚针6的沿纵向方向(轴向方向)的中心X处轴向移位，则用于使滚针6围绕突出部5d与滚针6(歪斜力矩)之间的接触位置旋转的力变大。然而，在本实施方式中，由于突出部5d和滚针6在包含滚针6的沿纵向方向的中心的轴向范围内保持相接触，因此能够减小这样的歪斜力矩。
[0045]在现有技术(参照专利文献I)中，轴承杯5的圆筒部5a设置有沿径向方向向内弯曲的弯曲部，并且该弯曲部在圆筒部5a的外周面5al上形成为呈凹形。因此，即使是在滚针6的径向间隙减小或施加至轴承杯5和滚针6的径向负载增大的情况下，弯曲部的整体会沿径向方向向外变形，滚针6与弯曲部之间的接触面积不会明显增大。因此，如上所述的歪斜的问题变得更值得注意。另一方面，在本实施方式中，圆筒部5a的外周面5al的截面为直线形状，并且因此，当滚针6的径向间隙减小或施加于轴承杯5或滚针6的径向载荷增大时，圆筒部5a的整体几乎不沿径向方向向外变形。相反，突出部5d的内周面与滚针6的外周面6a之间的接触部的弹性变形量增大，并且两个面之间的接触面积增大。因此，能够有利地抑制滚针6的歪斜的发生。
[0046]针对在现有技术(参照专利文献I)和本实施方式两者中径向间隙和扭矩波动之间的关系进行了试验。在径向间隙是-24 μπι的情况下，在现有技术的十字轴接头中，扭矩波动的值为0.2Ν.m至0.3Ν.m。另一方面，在本实施方式的十字轴接头中，扭矩波动的值为0.1N.m或更小，并且已经发现能够获得足够的效果。
[0047]此外，在本实施方式中，在预定范围B内，圆筒部5a的突出部5d的高度h设定为0〈h ( 0.005mm,因此，能够抑制接触表面压力的峰值，同时使滚针6与圆筒部5a之间的接触表面压力均衡。将参照图4(a)和图4(b)对该效果进行描述。
[0048]图4 (a)和图4(b)为不出了滚针6与轴承杯5 (圆筒部5a)之间的表面压力的分布的曲线图。图4 (a)示出了滚针6的径向间隙为-0.008mm的情况，而图4 (b)示出了同一径向间隙为-0.030mm的情况。在这两种情况下，突出部5d的高度h设定为0mm、0.005mm(5 μπι)、0.0lOmmdO μm)和0.030mm(30 μm)，并且在X轴上示出了距滚针6的纵向中心的距离，而在Y轴上示出了表面压力的大小。
[0049]如从图4(a)和图4(b)中显而易见的，在突出部5d的高度h是10 μm和30 μm的情况下，表面压力的峰值出现在滚针的纵向中央部，并且在突出部5d的高度h为O的情况下，表面压力的峰值出现在远离滚针6的纵向中央部的两侧位置处。相反，在突出部5d的高度h为5 μ m的情况下，发现表面压力在包含滚针6的纵向中央部的较宽范围内是均衡的并且其峰值比其他情况下的峰值低。因此，能够抑制滚针6和轴承杯5的磨损、滚针6的边缘载荷等，从而提高十字轴接头10的耐久性。
[0050]本发明并不限于以上描述的实施方式，并且能够在权利要求书所描述的本发明的范围内对本发明进行适当的修改。
[0051]本申请基于在2013年I月21日提交的日本专利申请(专利申请N0.2013-008509)，该申请的内容通过参弓I并入本文。
[0052]工业实用性
[0053]根据本发明，能够实现在能够使滚针的径向间隙充分地减小的同时能够抑制滚针歪斜的发生的十字轴接头，并且能够实现使用十字轴接头的用于车辆的转向装置。
[0054]附图标记和符号的说明
[0055]1:十字轴，3:轴部，5:轴承杯，5a:圆筒部，5b:底部，5d:突出部，5dl:顶点，6:滚针，10:十字轴接头，21:轭状件，22:轴承孔，23:轭状件，24:轴承孔，S:用于车辆的转向装置。
【主权项】
1.一种十字轴接头，包括:十字轴，所述十字轴包括呈十字状布置的四个轴部；多个滚针，所述多个滚针在相应的所述轴部的外周面上滚动；轴承杯，所述轴承杯各自具有圆筒部和底部，所述底部用于封闭位于所述圆筒部的一端侧的开口，所述轴承杯经由所述滚针装配至所述轴部的外部；以及轭状件，所述轭状件设置有轴承孔，所述轴承杯插入所述轴承孔中，其中，所述滚针维持于在所述轴部与所述轴承杯之间的紧密配合状态， 其特征在于，所述圆筒部中的每个圆筒部在其内周侧处设置有呈弯曲状朝向所述圆筒部的径向内部突出的突出部，并且所述突出部的顶点在沿所述滚针的轴向方向的、包含所述滚针的沿所述轴向方向的轴向中心的范围内与所述滚针相接触。2.根据权利要求1所述的十字轴接头，其中，所述突出部在沿所述轴向方向的范围内的高度h设定为0〈h ( 0.005mm,所述范围的中心为所述突出部的所述顶点并且所述范围对应于所述滚针的长度的60%至70%。3.根据权利要求1或2所述十字轴接头，其中，在所述轴承杯内侧的所述滚针的径向间隙 s 设定为-0.03mm s〈0。4.一种用于车辆的转向装置，所述转向装置包括: 转向柱轴，转向盘安装至所述转向柱轴； 转向轴，所述转向轴用于通过转向机构使用于转向的车轮转向；以及 十字轴接头，所述十字轴接头置于所述转向柱轴与所述转向轴之间以便使所述转向柱轴和所述转向轴以能够倾斜的方式彼此联接， 其特征在于，所述十字轴接头为根据权利要求1至3中的任一项所述的十字轴接头。
【专利摘要】一种十字轴接头(10)，包括：十字轴(1)，该十字轴(1)包括呈十字状布置的四个轴部(3)；多个滚针(6)，该多个滚针(6)在相应的轴部(3)的外周面上滚动；轴承杯(5)，该轴承杯(5)各自具有圆筒部(5a)和底部(5b)，该底部(5b)用于封闭位于圆筒部(5a)的一端的开口，轴承杯(5)经由滚针(6)装配至轴部(3)的外部；以及轭状件(21、23)，该轭状件(21、23)设置有轴承孔(22、24)，该轴承杯(5)插入该轴承孔(22、24)中。滚针(6)维持于在轴部(3)与轴承杯(5)之间的紧密配合状态。在该十字轴接头(10)中，圆筒部(5a)中的每个圆筒部在其内周侧处设置有呈弯曲状朝向所述圆筒部(5a)的径向内部突出的突出部(5d)，并且突出部(5d)的顶点在沿滚针(6)的轴向方向的、包含滚针(6)的沿轴向方向的轴向中心的范围内与滚针(6)相接触。
【IPC分类】B62D1/20, F16D3/41
【公开号】CN104937298
【申请号】CN201480005561
【发明人】桥本健一
【申请人】株式会社捷太格特
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年1月17日
【公告号】EP2947341A1, WO2014112576A1