专利名称：三脚型等速万向接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种三脚型等速万向接头。
背景技术：
通常，等速万向接头(三脚型等速万向接头)，如图11A和图11B所 示，以外侧接头部件51、作为内侧接头部件的三脚部件52、作为转矩传 递部件的辊53为主要构成要素(参照专利文献l)。
外侧接头部件51由一体形成的嘴部54和杆部55构成。嘴部54是一 端开口的杯形状，在内周的圆周向三等分位置形成在轴向延伸的轨道槽 56。嘴部54从横剖面(图11B)看，为大径部54a和小径部54b交替出现 的非圆筒形状。即，嘴部54通过形成大径部54a和小径部54b而在其内 周面形成沿着轴向延伸的三根所述轨道槽56。在各轨道槽56的圆周向上 相对的侧壁上形成辊引导面57、 57。
三脚部件52具有凸台58和脚轴59。在凸台58上形成能够与轴60 传递转矩地结合的花键或锯齿孔(serration hole) 61。脚轴59从凸台58 的圆周向三等分位置向半径方向突出。三脚部件52的各脚轴59支承辊53， 并使其能够旋转。另外，辊53存在具有内侧辊和外侧辊的双辊型和仅具 有一个辊的单辊型(双辊型参照专利文献2)。
在脚轴59和辊53之间，如图11C所示，多个针状滚柱62以总滚柱 状态配设。这些针状滚柱62在脚轴59的根基方向上被形成于三脚部件52 的凸台部和脚轴59根基部的边界上的台阶部63限制位置。在脚轴59的 前端方向上，通过设于脚轴59前端侧的定位器64限制位置(止脱)。在 脚轴59的前端侧外周面上形成周向槽65，在该周向槽65上安装挡圈66。 在挡圈66的内侧(脚轴根基侧)的脚轴59外周面上嵌合所述定位器64 (参照专利文献3)。
专利文献l:实开昭53 — 62555号公报专利文献2:特公平8 — 1219号公报
专利文献3:实开平2 — 94928号公报
以往的三脚型等速万向接头，如前所述通过安装在脚轴的前端的定位 器和挡圈防止针状滚柱的飞出。在接头取工作角的状态下随着接头的旋 转，脚轴相对于辊上下移动，所以需要限制针状滚柱的轴向位置。
但是，在利用定位器和挡圈的位置限制中，除了这些部件成本外，在 脚轴上形成挡圈用的槽需要加工成本，所以造成成本提高。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而研发的，其提供一种不使用支架和挡圈而仅 通过脚轴能进行针状滚柱的轴向位置限制的三脚型等速万向接头。
为了解决该课题，本发明第一方面提供三脚型等速万向接头，其具有 外侧接头部件，在其内周设置在轴线方向延伸的三根轨道槽，并在各轨道 槽的内侧壁设置相对的辊引导面；三脚部件，其具有前端插入所述轨道槽 内的三根脚轴；辊，其旋转自如地支承在所述脚轴上并且滚动自如地插入 所述外侧接头部件的轨道槽内；多个针状滚柱，其配设在所述脚轴和辊之 间，其中，在所述脚轴外周面收纳所述针状滚柱，在周向形成构成针状滚 柱的滚动面的槽部，并且为了辅助所述针状滚柱排列保持在该槽部内，涂 敷半固体润滑剂或固体润滑剂。
这样，由于在脚轴外周面的槽部收纳针状滚柱，所以槽部的两侧壁乃 至肩部成为针状滚柱的位置限制部，即使在接头取工作角的状态下脚轴相 对于辊相对上下移动，也能够防止针状滚柱的飞出。另外，本发明为了辅 助所述针状滚柱被排列保持而涂敷半固体润滑剂或固体润滑剂。
本发明第二方面，在第一方面的基础上，所述半固体润滑剂或固体润 滑剂的粘度为0、 1、 2号的任一个。粘度反映润滑剂的硬度，从"000" 到"6" (JISK 2220.5.3所规定)。数字和外观的关系如下，"000":半流动
体、"00":半流动体、"0":软质、"1":软质、"2":稍软质、"3":普通、 "4":稍硬质、"5":硬质、"6":固体。粘度为0、 1、 2号的任一个，从 而能够辅助针状滚柱排列保持在脚轴的槽部内。
本发明第三方面，在第二方面的基础上，所述半固体润滑剂或固体润滑剂为润滑脂、发泡树脂、塑料润滑脂的任一个。这些润滑剂辅助针状滚 柱排列保持在脚轴槽部内。
在本发明第四方面中，在第一方面的基础上，相对于所述辊引导面的 宽度方向中心位置，将所述脚轴的槽部的宽度方向中心位置偏置于脚轴的 前端侧。
三脚型等速万向接头，在取工作角的状态下脚轴相对于辊相对上下移 动。因此，针状滚柱沿着辊的内径面在轴向上反复上下移动。这时的脚轴 相对于辊的上下移动量其外侧接头部件向年半径方向内侧的移动量比外 侧接头部件向半径方向外侧的移动量大。对于移动量，向内侧的移动量相 对于外侧大三倍。因此，针状滚柱在辊的内径面中与接近接头轴心的部分 的接触频率比距离接头轴心远的部分的接触频率高。因此，为了防止偏磨 耗等情况，如前所述将脚轴的槽部的宽度方向中心位置稍稍偏置在脚轴的 前端侧。
本发明第五方面，在第四方面的基础上，所述偏置量为在接头的常用 工作角中，所述脚轴以所述辊引导面为基准相对于辊向所述外侧接头部件 的半径方向外侧转换的量和向半径方向内侧转换的量的差值的一半。
这样设定偏置量，从而能够在辊的内径宽度方向整个区域上使针状滚 柱均匀接触。
本发明第六方面，在第一方面的基础上，所述脚轴的槽部的宽度设定 为，在针状滚柱收纳在槽部的状态下存在于针状滚柱的两端和槽部两侧壁 之间的轴向间隙的合计在接头的常用工作角中比脚轴相对于辊向外侧接 头部件的半径方向转换时的最大移动量大。
脚轴向内侧的移动量比半径方向外侧大。向该内侧转换移动时针状滚 柱不接触槽部的侧壁，从而避免针状滚柱的端面摩擦，防止散热、生尘、 噪音、斜滚等情况。
本发明的第七方面，在第一方面的基础上，除了所述脚轴的槽部和与 轴接合的花键或锯齿孔，所述三脚部件为锻造肌体。由此能够实现低成本。
本发明第八方面，在第一方面的基础上，将所述三脚部件的脚轴其槽 部的一部分或全部进行淬火钢切削加工或成型研磨加工。从而能够实现低 成本。本发明第九方面，所述脚轴的槽部的两侧壁以锥状扩展。 由此，防止各针状滚柱的端面中的散热、生尘、噪音、斜滚等情况。 本发明第十方面，在第一方面的基础上，在所述脚轴的槽部底面以及 /或所述辊的内径面形成剖面凸圆弧状的隆起面。
由此，能够积极诱导辊相对于脚轴的倾斜，提高低工作角侧NVH特
性。即、接头的工作角为低工作角侧的情况下即使脚轴相对于轨道槽倾斜， 也能够通过辊的倾斜吸收相应的倾斜，从而防止辊和轨道槽倾斜，提高低
工作角侧NVH特性。
本发明第十一方面，在第一方面的基础上，在所述脚轴的前端面安装 直径比所述辊的内径大的伞状部件。
该伞状部件为辊的止脱用，其材质可以是钢制或树脂制。作为伞状部 件的固定结构，例如可采用在伞状部件的下面中心突出设置短轴，该短轴 嵌合在形成在脚轴的前端面上的嵌合孔中的固定结构。
本发明第十二方面，在第一方面的基础上，在所述外侧接头部件的开 口端侧轨道槽的底壁面形成向轨道槽内突出并与所述脚轴的前端部干涉 的突起部。
本发明第十三方面，在第一方面的基础上，在所述脚轴的槽部底面形 成剖面凹圆弧状的隆起面。
通过在脚轴的槽部底面形成剖面凹圆弧状的隆起面，从而在接头低工 作角侧积极诱导针状滚柱的倾扭，实现与脚轴外周面的线接触，实现面压 降低和寿命增大。
发明效果
本发明由于在脚轴外周面的槽部收纳针状滚柱，所以槽部的两侧壁乃 至肩部成为针状滚柱的位置限制部，即使在接头取工作角的状态下脚轴相 对于辊相对上下移动，也能够防止针状滚柱的飞出。另外，本发明为了辅 助所述针状滚柱被排列保持而涂敷半固体润滑剂或固体润滑剂，从而在结 合组装时起到帮助。
图1 (A) (B)是表示本发明的第一实施方式的围绕脚轴的剖面图。图2 (A) (B)是表示本发明的第二实施方式的围绕脚轴的剖面图。
图3 (A) (B)是表示本发明的第三实施方式的围绕脚轴的剖面图。 图4 (A) (B)是表示本发明的第四实施方式的围绕脚轴的剖面图。 图5 (A) (B)是表示本发明的第五实施方式的围绕脚轴的剖面图。 图6 (A) (D)是表示本发明的第六实施方式的围绕脚轴的剖面图。 图7 (A) (B)是表示本发明的第七实施方式的围绕脚轴的剖面图。 图8 (A) (B)是表示本发明的第八实施方式的围绕脚轴的剖面图。 图9 (A) (B)是表示本发明的第九实施方式的围绕脚轴的剖面图。 图10 (A) (B)是表示本发明的第十实施方式的围绕脚轴的剖面图。 图11A是表示以往的三脚型等速万向接头的总剖面图和本发明的第 十一实施方式的放大剖面图。
图IIB是以往的三脚型等速万向接头的横剖面图。
图IIC是以往的三脚型等速万向接头的绕脚轴的剖面图。
具体实施例方式
以下，根据图1 图IO说明本发明的实施方式。
本发明的等速万向接头的基本形式与图11A的以往的三脚型等速万 向接头相同。与以往不同的部分是脚轴的周面形状和外侧接头部件的开口 部的内径形状。这样，根据以下
与以往不同的部分。
如图1 (A) (B)所示，本发明的第一实施方式在脚轴1的外周面沿 周向形成槽部2。图1 (A) (B)的不同点是有无脚轴1的根缘侧台阶部 10。槽部2收纳多个针状滚柱6，槽部2的底面构成针状滚柱6的滚动面。 在槽部2内，虽然未图示，但填充有粘度被调整为O、 1、 2号的任一个的 半固体润滑剂或固体润滑剂，以该润滑剂作为介质来辅助使针状滚柱6排 列保持在槽部2内。通过使粘度形成为O、 1、 2号任一个，从而能够辅助 针状滚柱6稳定地排列保持在槽部2内。以上的结构为本发明的基本情况，
其他实施方式也相同。
半固体润滑剂或固体润滑剂是润滑脂、发泡树脂、塑料润滑脂等。"润
滑脂"是指在润滑油中分散增稠剂而形成半固体或固体状。"发泡树脂" 是发泡的PET润滑剂等，例如将1重量份的PET发泡润滑剂与99重量份的蒸馏水搅拌发泡而形成刚性发泡。"塑料润滑脂"是指将例如聚乙烯l
95重量％、优选30重量％以上与肥皂或非肥皂增稠用的润滑脂99 5重 量％的混合物加热而固化形成的产物。
相对于外侧接头部件3的辊引导面4的宽度方向中心位置，槽部2的 宽度方向中心位置稍稍偏置于脚轴1的前端侧。三脚型等速万向接头在取 工作角的状态下，脚轴1相对于辊5相对上下移动。因此，针状滚柱6沿 着辊5的内径面在轴向反复进行上下移动。这时的脚轴1相对于辊的上下 移动量在脚轴取工作角的状态下，当外侧接头部件3向半径方向外侧的移 动量为"1"的情况下，向半径方向内侧的移动量为"3"。因此，针状滚 柱6与辊5的内径面中靠近接头轴心的部分的接触频率比与远离接头轴心 的部分的接触频率高。因此，如前所述，将脚轴l的槽部2的宽度方向中 心位置稍稍偏置在脚轴1的前端侧。
考虑到上述脚轴1相对于辊向外侧接头部件3的半径方向外侧的移动 量"1"和向半径方向内侧的移动量"3"的情况下，所述偏置F的量为它 们的差值的一半是合适的。这样通过使槽部2以脚轴1的内外移动量的差 值的一半量而偏置在脚轴1前端侧，能够使针状滚柱6在辊5的内径面的 宽度方向整个区域上没有遗漏地接触。结果，能够防止针状滚柱6乃至辊 5内径面的偏磨耗。另外，也能够得到针状滚柱6的面压降低效果。
接着，根据图2 (A) (B)说明本发明的第二实施方式。该实施方式 除了槽部2以及与轴接合的花键或锯齿孔，三脚部件7的脚轴1为锻造肌 体或冷锻造肌体。脚轴1中要求尺寸精度的是槽部2，此外不要求那么高 的尺寸精度。通过将槽部2以外的脚轴1表面形成锻造肌体乃至冷锻造肌 体，能够降低三脚型等速万向接头的制造成本。另外，图2 (A) (B)的 不同点是有无脚轴1的根缘侧台阶部10。
接着，根据图3 (A) (B)说明本发明的第三实施方式。该实施方式 中脚轴1的槽部2的深度H为针状滚柱6的直径d的10%以上50%以下。 当针状滚柱6的直径d不到10X，则与滚柱的接触面积过少，从而作为针 状滚柱6的轴线方向的位置限制是不充分的。针状滚柱6的直径d超过50 %，则与端面的接触面积过大，摩擦损失和散热显著。另外，图3 (A) (B) 的不同点是有无脚轴i的根缘侧台阶部10。接着，根据图4 (A) (B)说明本发明的第四实施方式。该实施方式
中，三脚部件7的脚轴1其槽部2的一部分或全部进行淬火钢切削加工或 成形研磨加工。另外，图4 (A) (B)的不同点是有无脚轴1的根缘侧台 阶部10。
接着，根据图5 (A) (B)说明本发明的第五实施方式。该实施方式 是将脚轴1的槽部2的两侧壁即肩部2a、 2b扩展成锥状。肩部2a的倾斜 角9可以例如为15° 。通过将肩部2a、 2b扩展成锥状，从而能够防止针 状滚柱6的端面的中心附近接触肩部2a、 2b。由此能够防止针状滚柱6的 歪扭，使旋转动作稳定。另外，图5 (A) (B)的不同点是有无脚轴1的 根缘侧台阶部10。
接着，根据图6 (A) (D)说明本发明的第六实施方式。该实施方 式中，在脚轴1的槽部2的底面以及辊5的内径面上形成剖面凸圆弧状的 隆起面C。由此，在接头低工作角侧辊5摆动自如，从而能够提高低工作 角侧NVH特性。隆起面C也可以仅形成在脚轴1的槽部2或辊5的内径 面的任一方上。另外，向针状滚柱的隆起面也能够到处同样的效果。另外， 图6 (A) (B)与(C) (D)的不同点是有无脚轴1的根缘侧台阶部10。
接着，根据图7 (A) (B)说明本发明的第七实施方式。该实施方式 中，作为辊5的止脱用部件，在脚轴1的前端面安装有直径比辊5的内径 大的伞状部件8。伞状部件8例如能够形成钢制或树脂制。当然也可以由 具有规定强度的其他材料构成。作为伞状部件8的固定结构例如能够采用 在伞状部件8的下表面中心突出设置短轴8a，将该短轴8a嵌入形成在脚 轴1的前端面上的嵌合孔9上的固定结构。另外，如图7 (A) (B)的不 同点是有无脚轴1的根缘侧台阶部10。
接着，根据图8 (A) (D)说明本发明的第八实施方式。该实施方 式中，在脚轴1的槽部2上嵌合带缝隙的垫圈11或12。该垫圈11、 12构 成针状滚柱6以及辊5的止脱部件。垫圈11、 12的形状能够采用如图8 (A)所示稍稍较大突出并且向脚轴1前端侧倾斜的形状、或图8 (B)所 示在半径方向较短突出的形状等各种形状。另外，图8 (A) (B)和(C) (D)的不同点是有无脚轴1的根缘侧台阶部10。
接着，根据图9 (A) (B)说明本发明的第九实施方式。该实施方式中，在脚轴1的槽部2的底面形成剖面凹圆弧状的隆起面C，在辊5的内 径面上形成剖面凸圆弧状的隆起面C。隆起面C的程度(曲率半径)可以
是在接头工作角的低工作角侧，针状滚柱6与脚轴1的外周面(槽部2的
底面)线接触的程度。由此，在接头低工作角侧能够积极诱导针状滚柱倾
扭，实现面压降低和寿命增大。隆起面C也可以不形成在辊5的内径面， 而仅形成在脚轴1的槽部2的底面上。另外，图9 (A) (B)的不同点是 有无脚轴l的根缘侧台阶部IO。
接着，根据图10 (A) (B)说明本发明的第十实施方式。该实施方式 中，脚轴的槽部2的宽度即槽部2的两肩部2a、 2b的间隔设定为，在针 状滚柱6收纳在槽部2的状态下，存在于针状滚柱6的两端和槽部2两侧 壁之间的轴向间隙A、 B的合计(A+B)比在接头的常用工作角中脚轴1 相对于辊5移动时的最大移动量更大。另外，图10 (A) (B)的不同点是 有无脚轴1的根缘侧台阶部10。
在接头取工作角的状态下，伴随接头的旋转，脚轴1相对于辊相对地 让位(shift)移动。这时，收纳在脚轴l的槽部2中的针状滚柱6与脚轴 1的让位移动一起移动。存在于针状滚柱6的两端和槽部2的两侧壁(两 肩部)之间的轴向间隙的合计(A+B)，若比脚轴1的最大移动量小，则 每次脚轴1让位移动时，针状滚柱6的端部容易与槽部2的侧壁接触。脚 轴1的向内外任一者让位移动的结束时刻与针状滚柱6的滚动翻转时刻一 致，所以针状滚柱6在使其端部与槽部2侧壁接触的状态下翻转，所以针 状滚柱6的旋转动作不稳定，妨碍NVH特性。因此，如前所述，存在于 针状滚柱6的两端和槽部2的两侧壁(两肩部)之间的轴向间隙的合计(A +B)设定为比脚轴1的最大移动量大。由此，能够大幅降低针状滚柱6 的端部伴随脚轴1的让位移动而接触槽部2的侧壁的次数，能够使针状滚 柱6的旋转动作稳定，提高NVH特性。
接着，说明本发明的第十一实施方式。该实施方式中，援引表示以往 的三脚型等速万向接头的图11进行说明，则如图11A的圆内的放大剖面 图所示，在外侧接头部件51的开口端侧轨道槽60的底壁面上形成向轨道 槽56内突出并与脚轴59的前端部干涉的突起部13。突起部13的形状当 然不限于图示的实施例。通过突起部13防止脚轴59乃至三脚部件52从外侧接头部件51脱离。
以上说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，能 够在基于权利要求的范围的技术思想的范围内进行种种变更。
权利要求
1、一种三脚型等速万向接头，具有外侧接头部件，其在内周设置在轴线方向上延伸的三根轨道槽，并在各轨道槽的内侧壁设置相对的辊引导面；三脚部件，其具有前端插入所述轨道槽内的三根脚轴；辊，其旋转自如地支承于所述脚轴并且滚动自如地插入所述外侧接头部件的轨道槽；多个针状滚柱，其配设在所述脚轴和辊之间，其特征在于在所述脚轴外周面收纳所述针状滚柱，并在周向上形成构成针状滚柱的滚动面的槽部，并且通过半固体润滑剂或固体润滑剂来辅助在该槽部内排列保持所述针状滚柱。
2、 如权利要求1所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，所述半固体润滑剂或固体润滑剂的粘度为O、 1、 2号的任一个。
3、 如权利要求2所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，所述半固体润滑剂或固体润滑剂为润滑脂、发泡树脂、塑料润滑脂的任一个。
4、 如权利要求1所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，相对于所述辊引导面的宽度方向中心位置，将所述脚轴的槽部的宽度方向中心位置偏置于脚轴的前端侧。
5、 如权利要求4所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，所述偏置量为在接头的常用工作角中，以所述辊引导面为基准，所述脚轴相对于辊向所述外侧接头部件的半径方向外侧移动的量和向半径方向内侧移动的量的差值的一半。
6、 如权利要求1所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，所述脚轴的槽部的宽度设定为在将针状滚柱收纳在槽部的状态下，存在于针状滚柱的两端和槽部两侧壁之间的轴向间隙的总和比在接头的常用工作角中所述脚轴相对于辊向外侧接头部件的半径方向移动时的最大移动量大。
7、 如权利要求1所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，除了所述脚轴的槽部和与轴接合的花键或锯齿孔，所述三脚部件为锻造肌体。
8、 如权利要求1所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，对所述三脚部件的脚轴其槽部的一部分或全部进行淬火钢切削加工或成型研磨加工。
9、 如权利要求1所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，将所述脚轴的槽部的两侧壁扩展成锥状。
10、 如权利要求l所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，在所述脚轴的槽部底面以及/或所述辊的内径面形成有剖面凸圆弧状的隆起面。
11、 如权利要求l所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，在所述脚轴的前端面安装有直径比所述辊的内径大的伞状部件。
12、 如权利要求l所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，在所述外侧接头部件的开口端侧轨道槽的底壁面形成有向轨道槽内突出而与所述脚轴的前端部干涉的突起部。
13、 如权利要求l所述的三脚型等速万向接头，其特征在于，在所述脚轴的槽部底面形成有剖面凹圆弧状的隆起面。
全文摘要
本发明涉及一种三脚型等速万向接头，可仅由脚轴的轴颈面进行针状滚柱的轴向位置限制。该三脚型等速万向接头在脚轴(1)的外周面收纳针状滚柱(6)，在周向形成构成针状滚柱(6)的滚动面的槽部(2)。由粘度0、1、2号的半固体润滑剂或固体润滑剂辅助将针状滚柱(6)排列保持在该槽部(2)内。
文档编号F16D3/205GK101490433SQ20078002633
公开日2009年7月22日 申请日期2007年5月24日 优先权日2006年7月18日
发明者友上真, 杉山达朗, 福村善一, 藏久昭, 黑田正幸 申请人:Ntn株式会社