固定式等速万向联轴器的制造方法
固定式等速万向联轴器的制造方法
【专利摘要】外侧联轴器构件(2)的滚道槽(7)由位于里侧的第一滚道槽部(7a)和位于开口侧的第二滚道槽部(7b)构成。第一滚道槽部(7a)呈在相对于联轴器中心向开口侧偏移了的位置具有曲率中心的圆弧状，且相对于联轴器的轴线(N-N)沿周向倾斜，并且在周向上相邻的第一滚道槽部(7a)的倾斜方向形成为彼此相反方向。为了增加相对于最大工作角的有效滚道长度，第二滚道槽部(7b)具有与第一滚道槽部(7a)不同的形状，且在比联轴器中心(O)靠开口侧与第一滚道槽部(7a)连接，以工作角0°的状态下的联轴器中心平面(P)作为基准，内侧联轴器构件(3)的滚道槽(9)与外侧联轴器构件(2)的成对的滚道槽(7)形成为镜像对称。
【专利说明】固定式等速万向联轴器
【技术领域】
[0001]本发明涉及固定式等速万向联轴器，详细而言，涉及在机动车、各种工业机械的动力传递系统中使用的、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。
【背景技术】
[0002]例如，在机动车的前部用驱动轴上，通常在内侧(差速器侧)装入允许角度位移及轴向位移的滑动式等速万向联轴器，在外侧(车轮侧)装入仅允许角度位移的固定式等速万向联轴器。
[0003]基于图15a所示的等速万向联轴器101的工作角0°的状态下的纵剖视图及图15b所示的该等速万向联轴器的101具有最大工作角的状态的概要图，说明作为在外侧使用的固定式等速万向联轴器的一例。等速万向联轴器101是八个滚珠型的球笼型等速万向联轴器，主要的结构为外侧联轴器构件102、内侧联轴器构件103、滚珠104及保持器105。在外侧联轴器构件102的球状内周面106沿周向等间隔地沿着轴向形成有八条滚道槽107。在内侧联轴器构件103的球状外周面108沿周向等间隔地沿着轴向形成有与外侧联轴器构件102的滚道槽107对置的滚道槽109。在外侧联轴器构件102与内侧联轴器构件103的成对的(在半径方向上对置的)滚道槽107、109之间配置有滚珠104。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之间配置有在周向上以规定间隔保持滚珠104的保持器105。外侧联轴器构件102的外周和与内侧联轴器构件103连结的轴的外周利用防护罩覆盖，在联轴器内部作为润滑剂封入有润滑脂(省略图示)。
[0004]如图15a所示，与外侧联轴器构件102的球状内周面106嵌合的保持器105的球状外周面112及与内侧联轴器构件103的球状外周面108嵌合的保持器105的球状内周面113的曲率中心均形成于联轴器中心O。相对于此，外侧联轴器构件102的滚道槽107的滚珠轨道中心线X的曲率中心O。和内侧联轴器构件103的滚道槽109的滚珠轨道中心线y的曲率中心Oi相对于联轴器中心O向轴向两侧等距离偏移。由此，在联轴器具有工作角的情况下，总是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引导滚珠104，在两轴之间等速地传递转矩。
[0005]如图15b所示,作为固定式等速万向联轴器101的主要功能的最大工作角Qmax依赖于设于外侧联轴器构件102的开口端(内周缘部)的入口倒角110和轴111干涉的角度。为了确保允许传递转矩，轴111的轴径d按联轴器尺寸决定。当入口倒角110增大时，供滚珠104接触的外侧联轴器构件102的滚道槽107的长度(以下称作有效滚道长度)不足，滚珠104从滚道槽107脱落而无法传递转矩。因此，在确保外侧联轴器构件102的有效滚道长度的同时，如何设定入口倒角110在确保工作角方面成为重要的因素。在图15a及图15b所示的等速万向联轴器101中，外侧联轴器构件102的滚道槽107的滚珠轨道中心线X的曲率中心O。向轴向开口侧偏移，因此,在最大工作角方面有利,最大工作角Θ max是47°左右。[0006]另外，上述的八个滚珠型的等速万向联轴器与以往的六个滚珠的等速万向联轴器相比，通过减小滚道偏移量、增加滚珠个数且减小直径，来实现轻量.紧凑且转矩损失较少的高效率的等速万向联轴器。但是，在工作角为0°的状态下，在外侧联轴器构件102与内侧联轴器构件103的成对的滚道槽107、109之间形成的各楔角朝向外侧联轴器构件102的开口侧开放，因此，由于从滚道槽107、109作用于滚珠104的轴向上的力，作用于外侧联轴器构件102与保持器105的球面接触部106、112及内侧联轴器构件103与保持器105的球面接触部108、113的负载朝向恒定方向产生。因此，进一步的高效率化、低发热化受到限制。
[0007]因此，为了实现进一步的高效率化、低发热化，提出有图16a及图16b所示的滚道槽交叉型的固定式等速万向联轴器121 (例如，参照下述的专利文献I)。图16a是等速万向联轴器121的工作角0°的状态下的纵剖视图，图16b是表示等速万向联轴器121具有高工作角的状态的概要图。如图16a所示，该等速万向联轴器121的主要结构为外侧联轴器构件122、内侧联轴器构件123、滚珠124及保持器125。在该等速万向联轴器121中，虽省略图示，但包含外侧联轴器构件122的八条滚道槽127的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面相对于联轴器的轴线n-n倾斜，并且在周向上相邻的滚道槽127的倾斜方向形成为彼此相反方向。而且，以工作角0°的状态下的联轴器中心平面(在工作角为0°的状态下，包含联轴器中心O且沿与联轴器的轴线n-n正交的方向延伸的平面P)作为基准，内侧联轴器构件123的滚道槽129的滚珠轨道中心线I与外侧联轴器构件122的成对的滚道槽127的滚珠轨道中心线X形成为镜像对称。
[0008]如图16a所示，形成于外侧联轴器构件122的球状内周面126的滚道槽127沿轴向呈圆弧状延伸，其曲率中心位于联轴器中心O。形成于内侧联轴器构件123的球状外周面128的滚道槽129沿轴向呈圆弧状延伸，其曲率中心位于联轴器中心O。在外侧联轴器构件122与内侧联轴器构件123的成对的(在半径方向上对置的)滚道槽127、129的交叉部夹设滚珠124。在外侧联轴器构件122的球状内周面126与内侧联轴器构件123的球状外周面128之间配置有在圆周方向上以规定间隔保持滚珠124的保持器125。与外侧联轴器构件122的球状内周面126嵌合的保持器125的球状外周面132及与内侧联轴器构件123的球状外周面128嵌合的保持器125的球状内周面133的曲率中心均形成于联轴器中心O。在该等速万向联轴器121中，如上所述，成对的滚道槽127、129的滚珠轨道中心线x、y的曲率中心相对于联轴器中心O在轴向上没有偏移，但成对的滚道槽127、129交叉，在该交叉部夹设滚珠124。由此，在联轴器具有工作角的情况下，总是在将外侧联轴器构件122与内侧联轴器构件123的两轴线所成的角度二等分的平面上引导滚珠124，能在两轴之间等速地传递转矩。
[0009]在上述的滚道槽交叉型的固定式等速万向联轴器121中，两联轴器构件122、123的滚道槽127、129形成为在周向上相邻的滚道槽的倾斜方向为彼此相反方向，因此，从滚珠124向保持器125的在周向上相邻的球袋部125a作用有相反的方向的力。利用该相反的方向的力使保持器125在联轴器中心O位置稳定。因此，能抑制保持器125的球状外周面132与外侧联轴器构件122的球状内周面126的接触力及保持器125的球状内周面133与内侧联轴器构件123的球状外周面128的接触力，由此，高负荷时、高速旋转时联轴器顺畅地动作，因此，能抑制转矩损失、发热，提高耐久性。[0010]在先技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2009-250365号
【发明内容】
[0013]发明要解决的课题
[0014]上述的滚道槽交叉型的固定式等速万向联轴器121虽然作为低发热联轴器优异，但如图16b所示，当增大外侧联轴器构件122的入口倒角130时，在滚道槽127的曲率中心与联轴器中心O—致的结构上，外侧联轴器构件122的滚道槽127的有效滚道长度不足，在具有高工作角Θ时，存在滚珠124从滚道槽127脱落而无法谋求高工作角化这样的问题。
[0015]因此，本申请发明人们为了谋求上述的滚道槽交叉型的固定式等速万向联轴器的高角度化而研究了在两联轴器构件的滚道槽设置直线状的部分。该等速万向联轴器的纵剖视图及主视图分别示于图12a及图12b。如图12a所示，在该等速万向联轴器141中，外侧联轴器构件142的滚道槽147以工作角0°的状态下包含联轴器中心O且与联轴器的轴线n-n正交的平面(联轴器中心平面)为界使其里侧及开口侧分别形成为以联轴器中心O为曲率中心的圆弧状的滚道槽147a及直线状的滚道槽147b。另一方面，内侧联轴器构件143的滚道槽149以联轴器中心平面为界使其开口侧及里侧分别形成为以联轴器中心O为曲率中心的圆弧状的滚道槽149a及直线状的滚道槽149b。
[0016]而且，如图12b所示，滚道槽147、149分别形成为相对于联轴器的轴线沿周向倾斜，并且在周向上相邻的滚道槽147A、147B及149A、149B的倾斜方向为彼此相反方向。在外侧联轴器构件142及内侧联轴器构件143的成对的滚道槽147A、149A及147B、149B的各交叉部配置有滚珠144。因此，在图示那样的工作角为0°的状态下两联轴器构件142、143相对旋转时，形成于滚道槽147A、149A之间的楔角的打开方向和形成于147B、149B之间的楔角的打开方向为彼此相反方向，从滚珠144向保持器145的在周向上相邻的球袋部145a作用有相反的方向的力，因此，保持器145在联轴器中心O位置稳定。因此，能抑制保持器145的球状外周面152与外侧联轴器构件142的球状内周面146的接触力及保持器145的球状内周面153与内侧联轴器构件143的球状外周面148的接触力，能提高联轴器的动作性，结果能抑制转矩损失、发热，提高耐久性。
[0017]若如上述那样在外侧联轴器构件142的滚道槽147中的从联轴器中心平面到开口侧的区域形成直线状的滚道槽147b，则能增加有效滚道长度而谋求高工作角化。但是，在上述的结构中，在具有使用频率较多的工作角时，在抑制联轴器的转矩损失、发热方面存在问题。基于图13说明其理由。
[0018]滚道槽147、149和滚珠144通常具有接触角(30°?45°左右)地接触，因此，滚道槽147、149和滚珠144如图13所示地在稍稍离开滚道槽147、149的槽底的滚道槽147、149的侧面侧的虚线所示的位置接触。在联轴器具有工作角时，在各滚珠144作用有基于滚道槽147、149的交叉的楔角成分(省略图示)和基于滚道槽147、149的槽底间的联轴器半径方向的扩宽的楔角成分α双方。其中，关于基于滚道槽147、149的交叉的楔角成分，滚道槽147、149的倾斜方向为彼此相反方向，因此，从滚珠144对保持器145的球袋部145a作用有相反的方向的力，从而抵消，而力平衡。[0019]但是，如图13所示，关于基于滚道槽147、149的槽底间的联轴器半径方向的扩宽的楔角成分α，处于图12b中的0°?90°及270°?360°的相位范围的滚珠144位于直线状的滚道槽147b、149b之间，利用朝向开口侧开放的楔角成分α I对该相位范围的滚珠144作用有朝向开口侧的力。另一方面，位于90°?270°的相位范围的滚珠144位于圆弧状的滚道槽147a、149a之间，因此，对于该相位范围的滚珠而言，由联轴器的半径方向的扩宽产生的楔角成分α 2为0，不产生滚珠144的按压力。因此，相对于各滚珠144，将基于滚道槽147、149的交叉的楔角成分和基于滚道槽147、149的槽底间的联轴器半径方向的扩宽的楔角成分α加在一起时，从滚珠144作用于保持器145的各球袋部145a的力不均衡，存在不能降低保持器145的球状外周面152与外侧联轴器构件142的球状内周面146的接触力及保持器145的球状内周面153与内侧联轴器构件143的球状外周面148的接触力这样的问题。特别是，在工作角处于包含常用角的使用频率较多的工作角的范围内，在抑制转矩损失、发热方面具有较大的问题。
[0020]鉴于以上的问题，本发明的目的在于提供能使转矩损失及发热较少、高效率、耐久性优异且能具有高工作角的固定式等速万向联轴器。
[0021]用于解决课题的手段
[0022]本申请发明人们为了达到上述目的而进行了各种研究，结果为了谋求转矩损失及发热较少且高效率化而想到了下述的新的构思:在外侧联轴器构件及内侧联轴器构件的滚道槽分别设置能与对象侧配合而形成交叉部(交叉滚道)的圆弧状的第一滚道槽部来覆盖使用频率多的工作角的范围，并且在两联轴器构件的滚道槽分别设置具有与第一滚道槽部不同的形状的第二滚道槽部来覆盖使用频率低的高工作角的范围。在此基础上，为了增加相对于最大工作角的有效滚道长度而谋求高工作角化，使圆弧状的第一滚道槽部的曲率中心相对于联轴器中心向开口侧偏移。
[0023]为了达到上述目的而作出的本发明的固定式等速万向联轴器具备:外侧联轴器构件，其在球状内周面形成有沿轴向延伸的多个滚道槽，且具有在轴向上分开的开口侧和里侦h内侧联轴器构件，其在球状外周面形成有与外侧联轴器构件的滚道槽成对的多个滚道槽；多个滚珠，它们夹设于外侧联轴器构件的滚道槽与内侧联轴器构件的滚道槽之间并传递转矩；保持器，其对滚珠进行保持，且具有与外侧联轴器构件的球状内周面和内侧联轴器构件的球状外周面分别嵌合的球状外周面和球状内周面，固定式等速万向联轴器的特征在于，外侧联轴器构件的滚道槽由位于里侧的第一滚道槽部和位于开口侧的第二滚道槽部构成，第一滚道槽部呈在相对于联轴器中心向开口侧偏移了的位置具有曲率中心的圆弧状，且相对于联轴器的轴线沿周向倾斜，并且在周向上相邻的第一滚道槽部的倾斜方向形成为彼此相反方向，为了增加相对于最大工作角的有效滚道长度，第二滚道槽部具有与第一滚道槽部不同的形状，且在比联轴器中心靠开口侧与第一滚道槽部连接，以工作角0°的状态下的联轴器中心平面作为基准，内侧联轴器构件的滚道槽与外侧联轴器构件的成对的滚道槽形成为镜像对称。需要说明的是，在此所说的“联轴器的轴线”是指成为联轴器的旋转中心的长度方向上的轴线，指后述的实施方式中的联轴器的轴线N-N。另外，“工作角0°的状态下的联轴器中心平面”严格来说是在工作角为0°的状态下包含联轴器中心且沿与联轴器的轴线正交的方向延伸的平面。
[0024]在本发明中，在外侧联轴器构件的滚道槽中，设于其开口侧的用于增加有效滚道长度的第二滚道槽部在比联轴器中心靠开口侧与第一滚道槽部连接(在内侧联轴器构件的滚道槽中，设于其里侧的第二滚道槽部在比联轴器中心靠里侧与第一滚道槽部连接)。这就是说，在本发明的固定式等速万向联轴器中，与图12a所示的等速万向联轴器141相比，形成转矩损失等的抑制效果优异的交叉滚道的第一滚道槽部的形成范围扩大。因此，能抑制常用工作角的范围内的转矩损失、发热而谋求高效率化。另一方面，圆弧状的第一滚道槽部具有相对于联轴器中心向开口侧偏移了的曲率中心，因此，通过在不有损采用上述结构而获得的转矩损失等的抑制效果(联轴器的效率性)的范围内适当调整该偏移量，能有效地增加第二滚道槽部的长度(有效滚道长度)而谋求高工作角化。因此，根据本发明，能够实现转矩损失及发热较少、高效率、耐久性优异且能具有高工作角的固定式等速万向联轴器。
[0025]将连接第一滚道槽部和第二滚道槽部的点与联轴器中心进行连结的直线相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面所成的角度为β时，通过根据使用状态适当设定该角度β，能适当地实现固定式等速万向联轴器的高效率化。特别是考虑机动车用等速万向联轴器的常用工作角度范围，通过将角度β设定为3?10°，能在各种车型中通用。需要说明的是，在此所说的角度β定义为上述的直线与工作角0°的状态下的联轴器中心平面上的直线所成的角中最小的角度。
[0026]第一滚道槽部的曲率中心只要相对于联轴器中心向开口侧偏移即可，能任意地设定其半径方向位置。即，第一滚道槽部的曲率中心可以配置于相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜了的倾斜轴N’ -N’上(参照图4、图5等)，也可以配置于相对于倾斜轴N’ -N’向半径方向偏移了的位置(参照图10)。在使第一滚道槽部的曲率中心相对于联轴器的轴线向半径方向偏移了的情况下，能与其偏移量相应地调整联轴器的里侧的滚道槽深度，因此，能确保最佳的滚道槽深度。
[0027]通过将保持器的球状外周面的曲率中心配置于相对于联轴器中心向开口侧偏移了的位置，能将保持器的球状内周面的曲率中心配置于相对于联轴器中心向里侧偏移了的位置。这样，能使保持器的壁厚朝向开口侧逐渐变厚，因此，特别能确保高工作角时的保持器的强度而提高联轴器的可靠性。
[0028]第二滚道槽部能够形成为具有将第一滚道槽部的半径方向外侧、且比联轴器中心向开口侧偏移了的位置作为曲率中心的圆弧状部分。由此，能增加有效滚道长度而增大最大工作角。在该情况下，第二滚道槽部可以仅由上述的圆弧状部分构成，使该圆弧状部分与第一滚道槽部平滑地连接，也可以由上述的圆弧状部分和直线状部分构成，使直线状部分与第一滚道槽部平滑地连接。
[0029]转矩传递滚珠的个数期望为八个、十个或十二个。这样，能实现轻量紧凑、高效率、具有高工作角的固定式等速万向联轴器以及机动车的驱动轴。
[0030]发明效果
[0031]根据本发明，能实现转矩损失及发热少、高效率、耐久性优异且能具有高工作角的紧凑的固定式等速万向联轴器。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1a是本发明的第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的局部纵剖视图。[0033]图1b是本发明的第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的主视图。
[0034]图2a是外侧联轴器构件的局部纵剖视图。
[0035]图2b是外侧联轴器构件的主视图。
[0036]图3a是内侧联轴器构件的后视图。
[0037]图3b是内侧联轴器构件的侧视图。
[0038]图3c是内侧联轴器构件的主视图。
[0039]图4是表示外侧联轴器构件的滚道槽的详细的局部纵剖视图。
[0040]图5是表示内侧联轴器构件的滚道槽的详细的纵剖视图。
[0041]图6a是表示图1所示的等速万向联轴器具有最大工作角的状态的概要图。
[0042]图6b是表示图14所示的等速万向联轴器具有最大工作角的状态的概要图。
[0043]图7a是外侧联轴器构件的立体图。
[0044]图7b是内侧联轴器构件的立体图。
[0045]图8是表示装入了图1所示的固定式等速万向联轴器的机动车用驱动轴的一例的图。
[0046]图9是本发明的第二实施方式涉及的固定式等速万向联轴器所使用的外侧联轴器构件的纵剖视图。
[0047]图10是本发明的第三实施方式涉及的固定式等速万向联轴器所使用的外侧联轴器构件的纵剖视图。
[0048]图11是本发明的第四实施方式涉及的固定式等速万向联轴器所使用的保持器的局部纵剖视图。
[0049]图12a是在完成本发明的过程中研究的固定式等速万向联轴器的局部纵剖视图。
[0050]图12b是在完成本发明的过程中研究的固定式等速万向联轴器的右侧视图。
[0051]图13是表示图12a所示的固定式等速万向联轴器具有工作角的状态的局部剖视图，是用于说明完成本发明的过程中的技术见解的图。
[0052]图14是用于说明完成本发明的过程中的技术见解的图。
[0053]图15a是现有技术的固定式等速万向联轴器的纵剖视图。
[0054]图15b是表示图15a所示的固定式等速万向联轴器具有最大工作角的状态的概要图。
[0055]图16a是现有技术的固定式等速万向联轴器的纵剖视图。
[0056]图16b是表示图16a所示的固定式等速万向联轴器具有高工作角的状态的概要图。
【具体实施方式】
[0057]基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0058]图1a表示本发明的第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器I (以下也简称为“等速万向联轴器I”)的局部纵剖视图，图1b表示从开口侧观察等速万向联轴器I时的主视图。该等速万向联轴器I被分类为滚道槽交叉型，主要结构为外侧联轴器构件2、内侧联轴器构件3、滚珠4及保持器5。也如图2所示，在外侧联轴器构件2的球状内周面6形成有沿轴向延伸的八条滚道槽7，各滚道槽7形成为相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜角度Y，并且在周向上相邻的滚道槽7(7A、7B)的倾斜方向为彼此相反方向。另外，也如图3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八条滚道槽9，各滚道槽9形成为相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜角度Y，并且在周向上相邻的滚道槽9 (9A、9B)的倾斜方向为彼此相反方向。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的各交叉部分别配置有滚珠4。外侧联轴器构件2的滚道槽7(7A、7B)及内侧联轴器构件3的滚道槽9(9A、9B)的详细内容见后述。
[0059]在此，为了明确地表示滚道槽7、9的形态(倾斜状态、弯曲状态等)、形状，以下使用“滚珠轨道中心线”这样的用语。滚珠轨道中心线是指夹设于成对的滚道槽7、9之间的滚珠4沿滚道槽7、9移动时的滚珠4的中心描画的轨迹。因此，滚道槽7、9的倾斜状态、弯曲状态与其滚珠轨道中心线的倾斜状态、弯曲状态相同。
[0060]外侧联轴器构件2的滚道槽7具有滚珠轨道线X。详细而言，滚道槽7由第一滚道槽部7a和第二滚道槽部7b构成，该第一滚道槽部7a设于里侧，具有以相对于联轴器中心O向开口侧偏移了尺寸Π(参照图4)的点Otjl为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Xa，该第二滚道槽部7b设于开口侧，具有向与该第一滚道槽部7a相反的方向弯曲的圆弧状的滚珠轨道中心线Xb。即，本实施方式的第二滚道槽部7b仅由形状与第一滚道槽部7a不同的(向相反方向弯曲)的圆弧状部分构成，其滚珠轨道中心线Xb (的里侧端部)与第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa的开口侧端部平滑地连接。另外，第一滚道槽部7a的曲率中心即偏移点Otjl配置于相对于联轴器的轴线N-N倾斜了角度Y的倾斜轴N’-N’(参照图4，其中，角度Y参照图2a)上,相对于联轴器中心O未向半径方向偏移。
[0061]基于图2a及图2b分别所示的外侧联轴器构件2的局部纵剖视图及从开口侧观察到的主视图(右侧视图)详细地说明外侧联轴器构件2的滚道槽7相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜角度Y的状态。外侧联轴器构件2的滚道槽7根据其倾斜方向的不同而标注滚道槽7A、7B的符号。如图2a所示，包含滚道槽7A的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面M相对于联轴器的轴线N-N倾斜角度Y。而且，虽省略图示，但在周向上与滚道槽7A相邻的滚道槽7B相对于联轴器的轴线N-N向与滚道槽7A的倾斜方向相反的方向倾斜角度Y。在本实施方式中，滚道槽7A (及7B)的滚珠轨道中心线X的整个区域、即第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa及第二滚道槽部7b的滚珠轨道中心线Xb两方形成在平面M上。但是，不限于此，也可以采用仅第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa包含于平面M的形态。因此，至少包含第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa和联轴器中心O的平面M相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜角度Y，并且在周向上相邻的第一滚道槽部7a的倾斜方向形成为彼此相反方向即可。
[0062]在此，补充说明滚道槽的符号。在指外侧联轴器构件2的滚道槽整体的情况下标注符号7，对其第一及第二滚道槽部分别标注符号7a、7b。另外，为了区别倾斜方向彼此不同的滚道槽而标注符号7A、7B，分别对滚道槽7A、7B的第一滚道槽部标注符号7Aa、7Ba，且对滚道槽7A、7B的第二滚道槽部标注符号7Ab、7Bb。关于以下详述的内侧联轴器构件3的滚道槽9，也以同样的要领标注符号。
[0063]内侧联轴器构件3的滚道槽9具有滚珠轨道线Y。详细而言，滚道槽9由第一滚道槽部9a和第二滚道槽部9b构成，该第一滚道槽部9a具有以相对于联轴器中心O向里侧偏移了尺寸fl(参照图5)的点Oil为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Ya，该第二滚道槽部9b设于里侧，具有向与第一滚道槽部9a相反的方向弯曲的圆弧状的滚珠轨道中心线Yb。SP，本实施方式的第二滚道槽部9b仅由形状与第一滚道槽部9a不同的(向相反方向弯曲)的圆弧状部分构成，其滚珠轨道中心线Yb的开口侧端部与第一滚道槽部9a的滚珠轨道中心线Ya的里侧端部平滑地连接。另外，第一滚道槽部9a的曲率中心即偏移点Oil配置于相对于联轴器的轴线N-N倾斜了角度Y的倾斜轴N’-N’(参照图5。但是关于角度Y参照图3b)上,相对于联轴器中心O未向半径方向偏移。
[0064]参照图3a?图3c分别所示的内侧联轴器构件3的后视图、侧视图及主视图详细地说明内侧联轴器构件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。内侧联轴器构件3的滚道槽9根据其倾斜方向的不同而标注滚道槽9A、9B的符号。如图3b所示，包含滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y和联轴器中心O的平面Q相对于联轴器的轴线N-N倾斜角度Y。而且，虽省略图示，但就在周向上与滚道槽9A相邻的滚道槽9B而言，包含滚道槽9B的滚珠轨道中心线Y和联轴器中心O的平面Q相对于联轴器的轴线N-N向与滚道槽9A的倾斜方向相反的方向倾斜角度Y。考虑等速万向联轴器I的动作性及内侧联轴器构件3的滚道槽9的最接近一侧的球面宽度F，平面Q (及上述的平面M)相对于联轴器的轴线N-N的倾斜角Y优选为4°?12°。另外，与上述的外侧联轴器构件2相同，在本实施方式中,滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y的整个区域、即第一滚道槽部9a的滚珠轨道中心线Ya及第二滚道槽部9b的滚珠轨道中心线Yb双方形成在平面Q上。但是，不限于此，也可以以仅第一滚道槽部9a的滚珠轨道中心线Ya包含于平面Q内的方式实施。因此，至少包含第一滚道槽部9a的滚珠轨道中心线Ya和联轴器中心O的平面Q相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜，并且在周向上相邻的第一滚道槽部9a的倾斜方向形成为彼此相反方向即可。
[0065]根据以上的结构，以工作角0°的状态下的联轴器中心平面P为基准，内侧联轴器构件3的滚道槽9的滚珠轨道中心线Y与外侧联轴器构件2的成对的滚道槽7的滚珠轨道中心线X形成为镜像对称。需要说明的是，虽省略图示，但两联轴器构件2、3的滚道槽7、9的横截面形状形成为椭圆形状、尖端拱门形状，滚道槽7、9与滚珠4为具有30°?45°左右的接触角地接触的、所谓的角接触。因此，滚珠4在稍稍离开滚道槽7、9的槽底的滚道槽
7、9的侧面侧与滚道槽7、9接触。
[0066]接着，基于图4所示的外侧联轴器构件2的局部纵剖视图说明自外侧联轴器构件2的纵剖面看到的滚道槽的详细。需要说明的是，图4是在包含图2a中所示的滚道槽7A的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面M看到的剖视图。因此，严格来讲，图4不是包含联轴器的轴线N-N的平面的纵剖视图，而是表示包含相对于联轴器的轴线N-N倾斜了角度Y的倾斜轴N’ -N’的平面的纵剖面。另外，图4仅示出外侧联轴器构件2的滚道槽7A，但滚道槽7B仅倾斜方向为与滚道槽7A相反方向，其他结构与滚道槽7A相同，因此省略图示的详细说明。
[0067]在外侧联轴器构件2的球状内周面6沿轴向形成有具有滚珠轨道中心线X的滚道槽7A。该滚道槽7A由第一滚道槽部7Aa和第二滚道槽部7Ab构成，该第一滚道槽部7Aa具有以相对于联轴器中心O向开口侧偏移了尺寸fl的点Otjl为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Xa，该第二滚道槽部7Ab具有向与该第一滚道槽部7Aa相反的方向弯曲的圆弧状的滚珠轨道中心线Xb，更详细而言，具有以在第一滚道槽部7Aa的半径方向外侧、且比偏移点O01偏移量大的点0。2为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Xb。S卩，第二滚道槽部7Ab仅由圆弧状部分构成，其滚珠轨道中心线Xb的里侧端部与第一滚道槽部7Aa的滚珠轨道中心线Xa的开口侧端部A (将两偏移点连结的直线LI与滚道槽7A的滚珠轨道中心线X相交的点)平滑地连接。在将第一滚道槽部7Aa的开口侧端部A与联轴器中心O连结的直线设为L2时，包含该直线L2与垂线K所成的角度β ’的平面相对于联轴器的轴线N-N倾斜角度Y，该垂线K为在包含滚道槽7Α的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面Μ(参照图2a)上投影的联轴器的轴线N’-N’的联轴器中心O处的垂线。上述的垂线K位于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P上。因此，直线L2相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P所成的角度β成为sin β = sin β’Xcos Y的关系。在本实施方式中，外侧联轴器构件2的第一滚道槽部7Aa及第二滚道槽部7Ab分别由单一的圆弧状部分形成，但不限于此，考虑滚道槽深度等，也可以用多个圆弧状部分形成。
[0068]同样地，基于图5说明自内侧联轴器构件3的纵剖面看到的滚道槽的详情。图5是在包含图3b的滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y和联轴器中心O的平面Q看到的剖视图。因此，与图4同样地，严格来讲，图5不是包含联轴器的轴线N-N的平面的纵剖视图，而是表示包含相对于联轴器的轴线N-N倾斜了角度Y的倾斜轴N’-N’的平面的截面。另外，图5仅示出内侧联轴器构件3的滚道槽9A，但滚道槽9B仅倾斜方向为与滚道槽9A相反的方向，其他结构与滚道槽9A相同，因此，省略图示的详细说明。
[0069]在内侧联轴器构件3的球状外周面8沿轴向形成有具有滚珠轨道中心线Y的滚道槽9A。该滚道槽9A由第一滚道槽部9Aa和第二滚道槽部9Ab构成，该第一滚道槽部9Aa具有以相对于联轴器中心O向里侧偏移了尺寸fl的点Oil为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Ya，该第二滚道槽部9Ab具有向与该第一滚道槽部9Aa相反的方向弯曲的圆弧状的滚珠轨道中心线Yb，更详细而言，具有以在第一滚道槽部9Aa的滚珠轨道中心线Ya的半径方向外侧、且比偏移点Oil偏移量大的点0i2为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Yb。即，第二滚道槽部9Ab仅由圆弧状部分构成，其滚珠轨道中心线Yb的开口侧端部与第一滚道槽部9Aa的滚珠轨道中心线Ya的里侧端部B(将两偏移点Oil、0?2连结的直线Rl与滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y相交的点)平滑地连接。在将第一滚道槽部9Aa的里侧端部B与联轴器中心O连结的直线设为R2时，包含该直线R2与垂线K所成的角度β’的平面相对于联轴器的轴线N-N倾斜角度Y，该垂线K为在包含滚道槽9Α的滚珠轨道中心线Y和联轴器中心O的平面Q(参照图3b)上投影的联轴器的轴线N’ -N’的联轴器中心O处的垂线。上述的垂线K位于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P上。因此，直线R2相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P所成的角度β成为sinP =sinP’ Xcosy的关系。在本实施方式中，内侧联轴器构件3的第一滚道槽部9Aa及第二滚道槽部9Ab分别由一个圆弧状部分形成，但两滚道槽部9Aa、9Ab与前述的外侧联轴器构件2的滚道槽同样地，考虑滚道槽深度等，也可以用多个圆弧状部分形成。
[0070]接着，说明直线L2、R2相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P所成的角度β。在具有工作角Θ时，相对于外侧联轴器构件2及内侧联轴器构件3的上述平面P，滚珠4移动Θ /2。由使用频率多的工作角的1/2决定角度β，在使用频率多的工作角的范围内决定供滚珠4接触的滚道槽的范围。在此，关于使用频率多的工作角进行定义。首先，联轴器的常用角是指在水平平坦的路面上I名乘客时的机动车中、在操纵方向为直行状态时前部用驱动轴的固定式等速万向联轴器产生的工作角。常用角通常在2°~15°之间与各车型的设计条件相应地选择.决定。而且，使用频率多的工作角不是上述的机动车例如在交叉点的右转.左转时产生的高工作角，是指在连续行驶的曲线道路等中在固定式等速万向联轴器产生的工作角，其也与车型的设计条件相应地决定。以使用频率多的工作角最大20°为目标。由此，直线L2、R2相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P所成的角度β设定为3°?10°。但是，角度β不限定于3°?10°，可以根据车型的设计条件适当设定。通过将角度β设定为3°?10°，能在各个车型中通用。
[0071]由于上述的角度β，在图4中，第一滚道槽部7Aa的滚珠轨道中心线Xa的开口侧端部A为使用频率多的工作角时沿轴向移动至最靠开口侧时的滚珠4的中心位置。同样地，在内侧联轴器构件3中，在图5中，第一滚道槽部9Aa的滚珠轨道中心线Ya的里侧端部B为使用频率多的工作角时沿轴向移动至最靠里侧时的滚珠4的中心位置。由于如此设定，因此，在使用频率多的工作角的范围内，滚珠4位于外侧联轴器构件2及内侧联轴器构件3的第一滚道槽部7Aa、9Aa以及与它们倾斜方向相反的第一滚道槽部7Ba、9Ba(参照图2、图3)的范围内，即位于交叉滚道的范围内。
[0072]在该情况下，从滚珠4对保持器5的在周向上相邻的球袋部5a作用有相反的方向的力，因此，只要两联轴器构件2、3的第一滚道槽部7a、9a的曲率中心位于联轴器中心0，则保持器5在联轴器中心O的位置稳定。若保持器5在联轴器中心O的位置稳定，则能最大限度地抑制保持器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，能确保高负荷时、高速旋转时的联轴器的顺畅的动作性，因此，能有效地抑制转矩损失、发热而实现高效率化。
[0073]但是，在为了增加有效滚道长度而谋求高工作角化，在外侧联轴器构件2的滚道槽7的开口部侧设置形状与第一滚道槽部7a不同的第二滚道槽部7b的情况下(特别是如本实施方式这样设置向与第一滚道槽部7a相反的方向弯曲的圆弧状的第二滚道槽部7b的情况下)，将两联轴器构件2、3的第一滚道槽部7a、9a的曲率中心配置于联轴器中心O时，在谋求更进一步的高工作角化方面受到制约。其理由参照图14详细说明。
[0074]图14是在球状内周面形成有滚道槽7A’的外侧联轴器构件的主要部分剖视图，该滚道槽7A’由具有以联轴器中心O为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Xa’的第一滚道槽部7Aa’和向与第一滚道槽部7Aa’相反的方向弯曲、具有与第一滚道槽部7Aa’ (滚珠轨道中心线Xa’)的开口侧端部A’平滑地连接的圆弧状的滚珠轨道中心线Xb’的第二滚道槽部7Ab’构成。需要说明的是，第一滚道槽部7Aa’的开口侧端部A’的位置(角度β ’)与上述的本发明的第一实施方式涉及的构成等速万向联轴器I的外侧联轴器构件2相同。另夕卜，虽省略图示，但在图14所示的外侧联轴器构件2’的内周配设有内侧联轴器构件，该内侧联轴器构件在球状外周面形成有以工作角0°的状态下的联轴器中心平面P为基准、与成对的外侧联轴器构件2’的滚道槽7Α’镜像对称的滚道槽。
[0075]在该情况下，为了增加有效滚道长度，尽量减小外侧联轴器构件2’的第二滚道槽部7Ab’的长度、换言之第二滚道槽部7Ab’的曲率半径是有效的。即，假定设于外侧联轴器构件2’的开口端的入口倒角10的角度确定，将第二滚道槽部7Ab’(滚珠轨道中心线Xb’)的曲率中心配置于图14中的偏移点Oral的情况与配置于图14中的偏移点Om2的情况相比，能增加第二滚道槽部7Ab’的长度(有效滚道长度)。但是，越减小第二滚道槽部7Ab’的曲率半径，在联轴器具有高工作角时，形成于该外侧联轴器构件2’的滚道槽7A’和与之成对的内侧联轴器构件的滚道槽之间的楔角越变大，而将滚珠向开口侧挤出的力越提高，因此，在保持器5的球袋部5a产生的负载变大，联轴器的耐久性及强度降低。
[0076]为了尽量防止产生这样的问题，在本发明中，如上述那样，使外侧联轴器构件2的第一滚道槽部7a的曲率中心位于从联轴器中心O向开口侧偏移了的点Otjl。这样，只要第一滚道槽部的曲率中心位置以外的设计条件相同，应用图6a所示的本发明的情况与应用图6b所示的情况(将外侧联轴器构件2’的第一滚道槽部7Aa’的曲率中心配置于联轴器中心0，与图14所示的结构相同)相比，能使第二滚道槽部的曲率中心位于里侧(参照图6a所示的成为第二滚道槽部7Ab的曲率中心的偏移点O02的位置和图6b所示的成为第二滚道槽部7Ab’的曲率中心的偏移点0。2’的位置)，因此，能增加滚道富余量。在此，“滚道富余量”是从联轴器具有工作角(在图6a及图6b中为最大工作角)Θ时的滚珠4与外侧联轴器构件2(2’ )的滚道槽7(7’ )的接触点Cp到外侧联轴器构件2(2’ )的入口倒角10的缘部的尺寸z。详细而言，是从接触点Cp到接触点的轨迹和入口倒角10的缘部的交点的距离。因此，可以说该滚道富余量越大，滚珠越难以从滚道槽脱落，在增大滚珠的最大工作角方面有利。
[0077]需要说明的是，关于滚道富余量，更详细地进行说明。在联轴器具有最大工作角Θ时，如图6a及图6b所示，将滚珠4的中心点Ob与联轴器中心O连结的直线相对于联轴器中心平面P倾斜Θ /2。此时，从滚珠与滚道槽的接触点Cp到入口倒角10的缘部的尺寸z是滚道富余量，图6a所示的本发明的实施方式与图6b所示的比较对象相比，滚道富余量(尺寸z)增加。
[0078]因此，若在外侧联轴器构件2的滚道槽7 (7A、7B)的开口侧设置具有向与第一滚道槽部7a(7Aa、7Ba)的滚珠轨道中心线Xa相反侧弯曲的圆弧状的滚珠轨道中心线Xb的第二滚道槽部7b (7Ab、7Bb)，并且使第一滚道槽部7a(7Aa、7Ba)的曲率中心位于从联轴器中心O向开口侧偏移了的点Otjl，则能确保滚道富余量较大，从而增大联轴器的最大工作角。
[0079]需要说明的是，第一滚道槽部7a、9a的曲率中心相对于联轴器中心O的偏移量越大，转矩损失、发热的抑制效果越小(联轴器的效率性降低)，但若将第一滚道槽部7a、9a的偏移量调整为转矩损失等的抑制效果不过度小的程度，则用交叉滚道结构覆盖使用频率多的联轴器常用角的范围所产生的转矩损失等的抑制效果大于使第一滚道槽部7a、9a的曲率中心相对于联轴器中心O向轴向偏移所产生的负面影响。另外，在本发明涉及的等速万向联轴器I的结构中，在高工作角的范围内，沿周向配置的滚珠4暂时分开位于第一滚道槽部和第二滚道槽部。伴随于此，从滚珠4作用于保持器5的各球袋部5a的力不均衡，在保持器5的球状外周面12与外侧联轴器构件2的球状内周面6的接触部及保持器5的球状内周面13与内侧联轴器构件3的球状外周面8的接触部产生接触力，但高工作角的范围使用频率较少。因此，综合考虑，本实施方式的等速万向联轴器I与图12所示的等速万向联轴器141相比，能有效地抑制转矩损失、发热。综上，根据本发明，能实现转矩损失及发热较少、高效率、耐久性优异且能具有高工作角的固定式等速万向联轴器。
[0080]需要说明的是，在本实施方式的等速万向联轴器I中，保持器5的球袋部5a与滚珠4的嵌合也可以设定间隙。在该情况下，所述间隙的间隙宽度优选设定为O?40 μ m左右。通过设定间隙，能使保持器5的球袋部5a保持的滚珠4顺畅地动作，能谋求进一步的转矩损失的降低。[0081]图7a及图7b分别表示作为以上说明的等速万向联轴器I的构成构件的外侧联轴器构件2与内侧联轴器构件3的立体图。该立体图立体地表示之前说明的滚道槽。如图7a所示，在外侧联轴器构件2的球状内周面6交替地形成有相对于联轴器的轴线N-N(省略图示)沿周向倾斜的滚道槽7A、7B，且滚道槽7A、7B的倾斜方向形成为彼此相反方向。滚道槽7A、7B分别由第一滚道槽部7Aa、7Ba和第二滚道槽部7Ab、7Bb构成。在外侧联轴器构件2的开口端设有入口倒角10。另外，如图7b所示，在内侧联轴器构件3的球状外周面8交替地形成有相对于联轴器的轴线N-N(省略图示)沿周向倾斜的滚道槽9A、9B，且滚道槽9A、9B的倾斜方向形成为彼此相反方向。滚道槽9A、9B分别由第一滚道槽部9Aa、9Ba和第二滚道槽部9Ab、9Bb构成。
[0082]图8表示装入了本发明的第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器I的机动车的前部用驱动轴20。固定式等速万向联轴器I与中间轴11的一端相连结，在中间轴11的另一端连结有滑动式等速万向联轴器(图示例为三球销型等速万向联轴器)15。在固定式等速万向联轴器I的外周面与轴11的外周面之间及滑动式等速万向联轴器15的外周面与轴11的外周面之间，利用防护罩带18分别安装固定有蛇腹状防护罩16a、16b。在联轴器内部封入有作为润滑剂的润滑脂。由于使用本发明的固定式等速万向联轴器1，因此，能实现转矩损失及发热小、高效率且具有高工作角、轻量.紧凑的机动车用驱动轴20。
[0083]以上，说明了本发明的第一实施方式涉及的等速万向联轴器1，但也可以在不脱离本发明的要旨的范围内对等速万向联轴器I实施各种变更。以下，说明本发明的另一实施方式涉及的等速万向联轴器。但是，以下重点说明与上述的第一实施方式不同的结构，对于起到与第一实施方式相同的功能的构件.部位标注相同的符号而省略重复说明。
[0084]图9表示本发明的第二实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的主要部分剖视图。该图是装入固定式等速万向联轴器中使用的外侧联轴器构件的剖视图，更详细而言，与图4同样地，是在包含滚道槽7A的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面M (参照图2a)看到的外侧联轴器构件的剖视图。而且，该实施方式的等速万向联轴器与上述的第一实施方式的等速万向联轴器的不同点在于，设于外侧联轴器构件及内侧联轴器构件的滚道槽的第二滚道槽部由直线状部分和圆弧状部分(向与第一滚道槽部相反侧弯曲的圆弧状部分)构成。
[0085]详细而言，外侧联轴器构件2的第二滚道槽部7b的滚珠轨道中心线Xb的曲率中心0。2位于从将第一滚道槽部7a(的滚珠轨道中心线Xa)的曲率中心Otjl与第一滚道槽部7a(的滚珠轨道中心线Xa)的开口侧端部A连结的直线LI向开口侧移动了 f2的位置。因此，第二滚道槽部7b的滚珠轨道中心线Xb的直线状部分(的里侧端部)与第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa的开口侧端部A连接，第二滚道槽部7b的滚珠轨道中心线Xb的圆弧状部分与该直线状部分的开口侧端部(点C)连接。而且，虽省略图示，但以工作角0°的状态下的联轴器中心平面P作为基准，内侧联轴器构件3的滚道槽9的滚珠轨道中心线Y与外侧联轴器构件2的成对的滚道槽7的滚珠轨道中心线X形成为镜像对称。
[0086]图10表示本发明的第三实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的主要部分剖视图。该图是装入固定式等速万向联轴器中使用的外侧联轴器构件的剖视图，更详细而言，与图4及图9同样地，是在包含滚道槽7A的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面M(参照图2a)看到的外侧联轴器构件的剖视图。该实施方式的等速万向联轴器与上述的第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的不同之处主要在于，设于外侧联轴器构件及内侧联轴器构件的滚道槽的第一滚道槽部的滚珠轨道中心线的曲率中心分别相对于联轴器中心O向开口侧及里侧偏移，而且相对于倾斜轴(相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜了的轴)N’ -N’向半径方向偏移，以及与其对应地调整了第二滚道槽部的圆弧状滚珠轨道中心线的结构。
[0087]详细而言，外侧联轴器构件2的第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa的曲率中心Otjl相对于联轴器中心O向开口侧偏移，且相对于倾斜轴N’-N’向半径方向偏移fr。SP，在包含垂线K的工作角0°的状态下的联轴器中心平面P上向半径方向偏移fr。伴随于此，第二滚道槽部7b的滚珠轨道中心线Xb的曲率中心0。2的位置被调整为与第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa的开口侧端部A平滑地连接。利用该结构，能调整联轴器的里侧的滚道槽深度。虽然省略图示，但以工作角0°的状态下的联轴器中心平面P作为基準，内侧联轴器构件3的滚道槽9的滚珠轨道中心线Y与外侧联轴器构件2的成对的滚道槽7的滚珠轨道中心线X形成为镜像对称。
[0088]图11表示本发明的第四实施方式涉及的固定式等速万向联轴器所使用的保持器的剖视图。即，该实施方式的固定式等速万向联轴器与第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的不同点在于，使用使球状外周面及球状内周面的曲率中心相对于联轴器中心O在轴向上偏移了的保持器。
[0089]更详细而言，如图11所示，该保持器5的球状外周面12的曲率中心Ocl相对于联轴器中心O向开口侧偏移尺寸f3，且球状内周面13的曲率中心0。2相对于联轴器中心O向里侧偏移尺寸f3。利用该结构，保持器5的壁厚朝向开口侧逐渐变厚，特别是能提高高工作角时的保持器5的强度。如前述那样，在高工作角的范围内，沿周向配置的滚珠4暂时分开位于第一滚道槽部7Aa、9Aa(7Ba、9Ba)和第二滚道槽部7Ab、9Ab (7Bb、9Bb)。在该情况下，从位于第二滚道槽部7Ab、9Ab(7Bb、9Bb)的滚珠4向保持器5的球袋部5a作用有向开口侧按压的力，但由于保持器5的壁厚朝向开口侧逐渐变厚，因此能提高保持器5的强度。另外，能增加里侧的滚道槽7、9 (第一滚道槽部7a、9a)的滚道槽深度。
[0090]在以上说明的本发明涉及的固定式等速万向联轴器中，说明了滚珠4的个数为八个的情况，但不限于此。虽省略图示，但例如在滚珠的个数为十个或十二个的固定式等速万向联轴器中也能较好地应用本发明。
[0091]另外，在以上的实施方式的固定式等速万向联轴器中，第二滚道槽部(的滚珠轨道中心线Xb)仅由圆弧状部分构成或由圆弧状部分和直线状部分的组合构成的情况，但不限于此。总之，只要是与第一滚道槽部的滚珠轨道中心线Xa的形状不同、能增加有效滚道长度而谋求高工作角化的形状即可，可以为适当的形状，例如也可以为椭圆、直线状。另外，第一滚道槽部及第二滚道槽部的任一方或双方分别不限于单一的圆弧，考虑滚道槽深度等，也可以由多个圆弧部分形成。
[0092]另外，以上表示了在将滚道槽在周向上以等间距配置的固定式等速万向联轴器中应用本发明的情况下，但在滚道槽以不等间距配置的固定式等速万向联轴器中也能较好地应用本发明。另外，在以上说明的固定式等速万向联轴器中，滚道槽(第一滚道槽部)相对于联轴器的轴线N-N的倾斜角Y在所有的滚道槽均相等，但不限于此，只要成对的(在半径方向上对置)外侧联轴器构件与内侧联轴器构件的滚道槽(第一滚道槽部)的倾斜角Y相等即可，滚道槽(第一滚道槽部)的相互间的倾斜角Y也可以不同。总之，只要以使作用于保持器的周向所有的球袋部的滚珠的轴向的力整体平衡的方式设定各倾斜角度即可。而且，以上表示了在构成为滚道槽与滚珠具有接触角地接触(角接触)的固定式等速万向联轴器中应用本发明，但不限于此，本发明也能较好地应用于滚道槽的横截面形状形成为圆弧状、滚道槽与滚珠构成为圆环接触的固定式等速万向联轴器。
[0093]本发明不被前述的实施方式有任何限定，当然能在不脱离本发明的要旨的范围内进一步以各种方式实施，本发明的范围由权利要求书示出，还包含与权利要求书记载等同意义及范围内的所有变更。
[0094]符号说明
[0095]I 固定式等速万向联轴器(等速万向联轴器)
[0096]2 外侧联轴器构件
[0097]3 内侧联轴器构件
[0098]4 滚珠
[0099]5 保持器
[0100]6 球状内周面
[0101]7 滚道槽
[0102]7a 第一滚道槽部
[0103]7b 第二滚道槽部
[0104]8 球状外周面
[0105]9 滚道槽
[0106]9a 第一滚道槽部
[0107]9b 第二滚道槽部
[0108]12 球状外周面
[0109]13 球状内周面
[0110]20 驱动轴
[0111]A 开口侧端部
[0112]B 里侧端部
[0113]K 垂线
[0114]L1、L2 直线
[0115]M 包含滚珠轨道中心线的平面
[0116]N 联轴器的轴线
[0117]N’ 倾斜轴
[0118]O 联轴器中心
[0119]P 联轴器中心平面
[0120]Q 包含滚珠轨道中心线的平面
[0121]R1、R2 直线
[0122]X 滚珠轨道中心线
[0123]Y 滚珠轨道中心线
[0124]y 倾斜角[0125]β 角度
[0126]θ 工作角
【权利要求】
1.一种固定式等速万向联轴器，其具备: 外侧联轴器构件，其在球状内周面形成有沿轴向延伸的多个滚道槽，且具有在轴向上分开的开口侧和里侧； 内侧联轴器构件，其在球状外周面形成有与所述外侧联轴器构件的滚道槽成对的多个滚道槽； 多个滚珠，它们夹设于所述外侧联轴器构件的滚道槽与所述内侧联轴器构件的滚道槽之间并传递转矩； 保持器，其对滚珠进行保持，且具有与所述外侧联轴器构件的球状内周面和所述内侧联轴器构件的球状外周面分别嵌合的球状外周面和球状内周面， 所述固定式等速万向联轴器的特征在于， 所述外侧联轴器构件的滚道槽由位于里侧的第一滚道槽部和位于开口侧的第二滚道槽部构成，所述第一滚道槽部呈在相对于联轴器中心向开口侧偏移了的位置具有曲率中心的圆弧状，且相对于联轴器的轴线沿周向倾斜，并且在周向上相邻的所述第一滚道槽部的倾斜方向形成为彼此相反方向，为了增加相对于最大工作角的有效滚道长度，所述第二滚道槽部具有与所述第一滚道槽部不同的形状，且在比联轴器中心靠开口侧与所述第一滚道槽部连接， 以工作角0°的状态下的联轴器中心平面作为基准，所述内侧联轴器构件的滚道槽与所述外侧联轴器构件的 成对的滚道槽形成为镜像对称。
2.根据权利要求1所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 将连接所述第一滚道槽部和所述第二滚道槽部的点与联轴器中心进行连结的直线相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面所成的角度β设定为3°~10°。
3.根据权利要求1或2所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 将所述第一滚道槽部的曲率中心配置于相对于联轴器的轴线沿周向倾斜了的倾斜轴上。
4.根据权利要求1或2所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 将所述第一滚道槽部的曲率中心配置于相对于倾斜轴向半径方向偏移了的位置，该倾斜轴相对于联轴器的轴线沿周向倾斜。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 将所述保持器的球状外周面的曲率中心配置于相对于联轴器中心向开口侧偏移了的位置，将所述保持器的球状内周面的曲率中心配置于相对于联轴器中心向里侧偏移了的位置。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 所述第二滚道槽部具有将所述第一滚道槽部的半径方向外侧、且比联轴器中心向开口侧偏移了的位置作为曲率中心的圆弧状部分。
7.根据权利要求6所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 所述第二滚道槽部仅由所述圆弧状部分构成，该圆弧状部分与所述第一滚道槽部平滑地连接。
8.根据权利要求6所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 所述第二滚道槽部由所述圆弧状部分和直线状部分构成，该直线状部分与所述第一滚道槽部平滑地连接。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 所述滚珠的个数 为八个、十个或十二个。
【文档编号】F16D3/2245GK103917797SQ201280054894
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年10月22日 优先权日:2011年11月11日
【发明者】山崎健太, 蛭川博康 申请人:Ntn株式会社
【专利摘要】外侧联轴器构件(2)的滚道槽(7)由位于里侧的第一滚道槽部(7a)和位于开口侧的第二滚道槽部(7b)构成。第一滚道槽部(7a)呈在相对于联轴器中心向开口侧偏移了的位置具有曲率中心的圆弧状，且相对于联轴器的轴线(N-N)沿周向倾斜，并且在周向上相邻的第一滚道槽部(7a)的倾斜方向形成为彼此相反方向。为了增加相对于最大工作角的有效滚道长度，第二滚道槽部(7b)具有与第一滚道槽部(7a)不同的形状，且在比联轴器中心(O)靠开口侧与第一滚道槽部(7a)连接，以工作角0°的状态下的联轴器中心平面(P)作为基准，内侧联轴器构件(3)的滚道槽(9)与外侧联轴器构件(2)的成对的滚道槽(7)形成为镜像对称。
【专利说明】固定式等速万向联轴器
【技术领域】
[0001]本发明涉及固定式等速万向联轴器，详细而言，涉及在机动车、各种工业机械的动力传递系统中使用的、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。
【背景技术】
[0002]例如，在机动车的前部用驱动轴上，通常在内侧(差速器侧)装入允许角度位移及轴向位移的滑动式等速万向联轴器，在外侧(车轮侧)装入仅允许角度位移的固定式等速万向联轴器。
[0003]基于图15a所示的等速万向联轴器101的工作角0°的状态下的纵剖视图及图15b所示的该等速万向联轴器的101具有最大工作角的状态的概要图，说明作为在外侧使用的固定式等速万向联轴器的一例。等速万向联轴器101是八个滚珠型的球笼型等速万向联轴器，主要的结构为外侧联轴器构件102、内侧联轴器构件103、滚珠104及保持器105。在外侧联轴器构件102的球状内周面106沿周向等间隔地沿着轴向形成有八条滚道槽107。在内侧联轴器构件103的球状外周面108沿周向等间隔地沿着轴向形成有与外侧联轴器构件102的滚道槽107对置的滚道槽109。在外侧联轴器构件102与内侧联轴器构件103的成对的(在半径方向上对置的)滚道槽107、109之间配置有滚珠104。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之间配置有在周向上以规定间隔保持滚珠104的保持器105。外侧联轴器构件102的外周和与内侧联轴器构件103连结的轴的外周利用防护罩覆盖，在联轴器内部作为润滑剂封入有润滑脂(省略图示)。
[0004]如图15a所示，与外侧联轴器构件102的球状内周面106嵌合的保持器105的球状外周面112及与内侧联轴器构件103的球状外周面108嵌合的保持器105的球状内周面113的曲率中心均形成于联轴器中心O。相对于此，外侧联轴器构件102的滚道槽107的滚珠轨道中心线X的曲率中心O。和内侧联轴器构件103的滚道槽109的滚珠轨道中心线y的曲率中心Oi相对于联轴器中心O向轴向两侧等距离偏移。由此，在联轴器具有工作角的情况下，总是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引导滚珠104，在两轴之间等速地传递转矩。
[0005]如图15b所示,作为固定式等速万向联轴器101的主要功能的最大工作角Qmax依赖于设于外侧联轴器构件102的开口端(内周缘部)的入口倒角110和轴111干涉的角度。为了确保允许传递转矩，轴111的轴径d按联轴器尺寸决定。当入口倒角110增大时，供滚珠104接触的外侧联轴器构件102的滚道槽107的长度(以下称作有效滚道长度)不足，滚珠104从滚道槽107脱落而无法传递转矩。因此，在确保外侧联轴器构件102的有效滚道长度的同时，如何设定入口倒角110在确保工作角方面成为重要的因素。在图15a及图15b所示的等速万向联轴器101中，外侧联轴器构件102的滚道槽107的滚珠轨道中心线X的曲率中心O。向轴向开口侧偏移，因此,在最大工作角方面有利,最大工作角Θ max是47°左右。[0006]另外，上述的八个滚珠型的等速万向联轴器与以往的六个滚珠的等速万向联轴器相比，通过减小滚道偏移量、增加滚珠个数且减小直径，来实现轻量.紧凑且转矩损失较少的高效率的等速万向联轴器。但是，在工作角为0°的状态下，在外侧联轴器构件102与内侧联轴器构件103的成对的滚道槽107、109之间形成的各楔角朝向外侧联轴器构件102的开口侧开放，因此，由于从滚道槽107、109作用于滚珠104的轴向上的力，作用于外侧联轴器构件102与保持器105的球面接触部106、112及内侧联轴器构件103与保持器105的球面接触部108、113的负载朝向恒定方向产生。因此，进一步的高效率化、低发热化受到限制。
[0007]因此，为了实现进一步的高效率化、低发热化，提出有图16a及图16b所示的滚道槽交叉型的固定式等速万向联轴器121 (例如，参照下述的专利文献I)。图16a是等速万向联轴器121的工作角0°的状态下的纵剖视图，图16b是表示等速万向联轴器121具有高工作角的状态的概要图。如图16a所示，该等速万向联轴器121的主要结构为外侧联轴器构件122、内侧联轴器构件123、滚珠124及保持器125。在该等速万向联轴器121中，虽省略图示，但包含外侧联轴器构件122的八条滚道槽127的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面相对于联轴器的轴线n-n倾斜，并且在周向上相邻的滚道槽127的倾斜方向形成为彼此相反方向。而且，以工作角0°的状态下的联轴器中心平面(在工作角为0°的状态下，包含联轴器中心O且沿与联轴器的轴线n-n正交的方向延伸的平面P)作为基准，内侧联轴器构件123的滚道槽129的滚珠轨道中心线I与外侧联轴器构件122的成对的滚道槽127的滚珠轨道中心线X形成为镜像对称。
[0008]如图16a所示，形成于外侧联轴器构件122的球状内周面126的滚道槽127沿轴向呈圆弧状延伸，其曲率中心位于联轴器中心O。形成于内侧联轴器构件123的球状外周面128的滚道槽129沿轴向呈圆弧状延伸，其曲率中心位于联轴器中心O。在外侧联轴器构件122与内侧联轴器构件123的成对的(在半径方向上对置的)滚道槽127、129的交叉部夹设滚珠124。在外侧联轴器构件122的球状内周面126与内侧联轴器构件123的球状外周面128之间配置有在圆周方向上以规定间隔保持滚珠124的保持器125。与外侧联轴器构件122的球状内周面126嵌合的保持器125的球状外周面132及与内侧联轴器构件123的球状外周面128嵌合的保持器125的球状内周面133的曲率中心均形成于联轴器中心O。在该等速万向联轴器121中，如上所述，成对的滚道槽127、129的滚珠轨道中心线x、y的曲率中心相对于联轴器中心O在轴向上没有偏移，但成对的滚道槽127、129交叉，在该交叉部夹设滚珠124。由此，在联轴器具有工作角的情况下，总是在将外侧联轴器构件122与内侧联轴器构件123的两轴线所成的角度二等分的平面上引导滚珠124，能在两轴之间等速地传递转矩。
[0009]在上述的滚道槽交叉型的固定式等速万向联轴器121中，两联轴器构件122、123的滚道槽127、129形成为在周向上相邻的滚道槽的倾斜方向为彼此相反方向，因此，从滚珠124向保持器125的在周向上相邻的球袋部125a作用有相反的方向的力。利用该相反的方向的力使保持器125在联轴器中心O位置稳定。因此，能抑制保持器125的球状外周面132与外侧联轴器构件122的球状内周面126的接触力及保持器125的球状内周面133与内侧联轴器构件123的球状外周面128的接触力，由此，高负荷时、高速旋转时联轴器顺畅地动作，因此，能抑制转矩损失、发热，提高耐久性。[0010]在先技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2009-250365号
【发明内容】
[0013]发明要解决的课题
[0014]上述的滚道槽交叉型的固定式等速万向联轴器121虽然作为低发热联轴器优异，但如图16b所示，当增大外侧联轴器构件122的入口倒角130时，在滚道槽127的曲率中心与联轴器中心O—致的结构上，外侧联轴器构件122的滚道槽127的有效滚道长度不足，在具有高工作角Θ时，存在滚珠124从滚道槽127脱落而无法谋求高工作角化这样的问题。
[0015]因此，本申请发明人们为了谋求上述的滚道槽交叉型的固定式等速万向联轴器的高角度化而研究了在两联轴器构件的滚道槽设置直线状的部分。该等速万向联轴器的纵剖视图及主视图分别示于图12a及图12b。如图12a所示，在该等速万向联轴器141中，外侧联轴器构件142的滚道槽147以工作角0°的状态下包含联轴器中心O且与联轴器的轴线n-n正交的平面(联轴器中心平面)为界使其里侧及开口侧分别形成为以联轴器中心O为曲率中心的圆弧状的滚道槽147a及直线状的滚道槽147b。另一方面，内侧联轴器构件143的滚道槽149以联轴器中心平面为界使其开口侧及里侧分别形成为以联轴器中心O为曲率中心的圆弧状的滚道槽149a及直线状的滚道槽149b。
[0016]而且，如图12b所示，滚道槽147、149分别形成为相对于联轴器的轴线沿周向倾斜，并且在周向上相邻的滚道槽147A、147B及149A、149B的倾斜方向为彼此相反方向。在外侧联轴器构件142及内侧联轴器构件143的成对的滚道槽147A、149A及147B、149B的各交叉部配置有滚珠144。因此，在图示那样的工作角为0°的状态下两联轴器构件142、143相对旋转时，形成于滚道槽147A、149A之间的楔角的打开方向和形成于147B、149B之间的楔角的打开方向为彼此相反方向，从滚珠144向保持器145的在周向上相邻的球袋部145a作用有相反的方向的力，因此，保持器145在联轴器中心O位置稳定。因此，能抑制保持器145的球状外周面152与外侧联轴器构件142的球状内周面146的接触力及保持器145的球状内周面153与内侧联轴器构件143的球状外周面148的接触力，能提高联轴器的动作性，结果能抑制转矩损失、发热，提高耐久性。
[0017]若如上述那样在外侧联轴器构件142的滚道槽147中的从联轴器中心平面到开口侧的区域形成直线状的滚道槽147b，则能增加有效滚道长度而谋求高工作角化。但是，在上述的结构中，在具有使用频率较多的工作角时，在抑制联轴器的转矩损失、发热方面存在问题。基于图13说明其理由。
[0018]滚道槽147、149和滚珠144通常具有接触角(30°?45°左右)地接触，因此，滚道槽147、149和滚珠144如图13所示地在稍稍离开滚道槽147、149的槽底的滚道槽147、149的侧面侧的虚线所示的位置接触。在联轴器具有工作角时，在各滚珠144作用有基于滚道槽147、149的交叉的楔角成分(省略图示)和基于滚道槽147、149的槽底间的联轴器半径方向的扩宽的楔角成分α双方。其中，关于基于滚道槽147、149的交叉的楔角成分，滚道槽147、149的倾斜方向为彼此相反方向，因此，从滚珠144对保持器145的球袋部145a作用有相反的方向的力，从而抵消，而力平衡。[0019]但是，如图13所示，关于基于滚道槽147、149的槽底间的联轴器半径方向的扩宽的楔角成分α，处于图12b中的0°?90°及270°?360°的相位范围的滚珠144位于直线状的滚道槽147b、149b之间，利用朝向开口侧开放的楔角成分α I对该相位范围的滚珠144作用有朝向开口侧的力。另一方面，位于90°?270°的相位范围的滚珠144位于圆弧状的滚道槽147a、149a之间，因此，对于该相位范围的滚珠而言，由联轴器的半径方向的扩宽产生的楔角成分α 2为0，不产生滚珠144的按压力。因此，相对于各滚珠144，将基于滚道槽147、149的交叉的楔角成分和基于滚道槽147、149的槽底间的联轴器半径方向的扩宽的楔角成分α加在一起时，从滚珠144作用于保持器145的各球袋部145a的力不均衡，存在不能降低保持器145的球状外周面152与外侧联轴器构件142的球状内周面146的接触力及保持器145的球状内周面153与内侧联轴器构件143的球状外周面148的接触力这样的问题。特别是，在工作角处于包含常用角的使用频率较多的工作角的范围内，在抑制转矩损失、发热方面具有较大的问题。
[0020]鉴于以上的问题，本发明的目的在于提供能使转矩损失及发热较少、高效率、耐久性优异且能具有高工作角的固定式等速万向联轴器。
[0021]用于解决课题的手段
[0022]本申请发明人们为了达到上述目的而进行了各种研究，结果为了谋求转矩损失及发热较少且高效率化而想到了下述的新的构思:在外侧联轴器构件及内侧联轴器构件的滚道槽分别设置能与对象侧配合而形成交叉部(交叉滚道)的圆弧状的第一滚道槽部来覆盖使用频率多的工作角的范围，并且在两联轴器构件的滚道槽分别设置具有与第一滚道槽部不同的形状的第二滚道槽部来覆盖使用频率低的高工作角的范围。在此基础上，为了增加相对于最大工作角的有效滚道长度而谋求高工作角化，使圆弧状的第一滚道槽部的曲率中心相对于联轴器中心向开口侧偏移。
[0023]为了达到上述目的而作出的本发明的固定式等速万向联轴器具备:外侧联轴器构件，其在球状内周面形成有沿轴向延伸的多个滚道槽，且具有在轴向上分开的开口侧和里侦h内侧联轴器构件，其在球状外周面形成有与外侧联轴器构件的滚道槽成对的多个滚道槽；多个滚珠，它们夹设于外侧联轴器构件的滚道槽与内侧联轴器构件的滚道槽之间并传递转矩；保持器，其对滚珠进行保持，且具有与外侧联轴器构件的球状内周面和内侧联轴器构件的球状外周面分别嵌合的球状外周面和球状内周面，固定式等速万向联轴器的特征在于，外侧联轴器构件的滚道槽由位于里侧的第一滚道槽部和位于开口侧的第二滚道槽部构成，第一滚道槽部呈在相对于联轴器中心向开口侧偏移了的位置具有曲率中心的圆弧状，且相对于联轴器的轴线沿周向倾斜，并且在周向上相邻的第一滚道槽部的倾斜方向形成为彼此相反方向，为了增加相对于最大工作角的有效滚道长度，第二滚道槽部具有与第一滚道槽部不同的形状，且在比联轴器中心靠开口侧与第一滚道槽部连接，以工作角0°的状态下的联轴器中心平面作为基准，内侧联轴器构件的滚道槽与外侧联轴器构件的成对的滚道槽形成为镜像对称。需要说明的是，在此所说的“联轴器的轴线”是指成为联轴器的旋转中心的长度方向上的轴线，指后述的实施方式中的联轴器的轴线N-N。另外，“工作角0°的状态下的联轴器中心平面”严格来说是在工作角为0°的状态下包含联轴器中心且沿与联轴器的轴线正交的方向延伸的平面。
[0024]在本发明中，在外侧联轴器构件的滚道槽中，设于其开口侧的用于增加有效滚道长度的第二滚道槽部在比联轴器中心靠开口侧与第一滚道槽部连接(在内侧联轴器构件的滚道槽中，设于其里侧的第二滚道槽部在比联轴器中心靠里侧与第一滚道槽部连接)。这就是说，在本发明的固定式等速万向联轴器中，与图12a所示的等速万向联轴器141相比，形成转矩损失等的抑制效果优异的交叉滚道的第一滚道槽部的形成范围扩大。因此，能抑制常用工作角的范围内的转矩损失、发热而谋求高效率化。另一方面，圆弧状的第一滚道槽部具有相对于联轴器中心向开口侧偏移了的曲率中心，因此，通过在不有损采用上述结构而获得的转矩损失等的抑制效果(联轴器的效率性)的范围内适当调整该偏移量，能有效地增加第二滚道槽部的长度(有效滚道长度)而谋求高工作角化。因此，根据本发明，能够实现转矩损失及发热较少、高效率、耐久性优异且能具有高工作角的固定式等速万向联轴器。
[0025]将连接第一滚道槽部和第二滚道槽部的点与联轴器中心进行连结的直线相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面所成的角度为β时，通过根据使用状态适当设定该角度β，能适当地实现固定式等速万向联轴器的高效率化。特别是考虑机动车用等速万向联轴器的常用工作角度范围，通过将角度β设定为3?10°，能在各种车型中通用。需要说明的是，在此所说的角度β定义为上述的直线与工作角0°的状态下的联轴器中心平面上的直线所成的角中最小的角度。
[0026]第一滚道槽部的曲率中心只要相对于联轴器中心向开口侧偏移即可，能任意地设定其半径方向位置。即，第一滚道槽部的曲率中心可以配置于相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜了的倾斜轴N’ -N’上(参照图4、图5等)，也可以配置于相对于倾斜轴N’ -N’向半径方向偏移了的位置(参照图10)。在使第一滚道槽部的曲率中心相对于联轴器的轴线向半径方向偏移了的情况下，能与其偏移量相应地调整联轴器的里侧的滚道槽深度，因此，能确保最佳的滚道槽深度。
[0027]通过将保持器的球状外周面的曲率中心配置于相对于联轴器中心向开口侧偏移了的位置，能将保持器的球状内周面的曲率中心配置于相对于联轴器中心向里侧偏移了的位置。这样，能使保持器的壁厚朝向开口侧逐渐变厚，因此，特别能确保高工作角时的保持器的强度而提高联轴器的可靠性。
[0028]第二滚道槽部能够形成为具有将第一滚道槽部的半径方向外侧、且比联轴器中心向开口侧偏移了的位置作为曲率中心的圆弧状部分。由此，能增加有效滚道长度而增大最大工作角。在该情况下，第二滚道槽部可以仅由上述的圆弧状部分构成，使该圆弧状部分与第一滚道槽部平滑地连接，也可以由上述的圆弧状部分和直线状部分构成，使直线状部分与第一滚道槽部平滑地连接。
[0029]转矩传递滚珠的个数期望为八个、十个或十二个。这样，能实现轻量紧凑、高效率、具有高工作角的固定式等速万向联轴器以及机动车的驱动轴。
[0030]发明效果
[0031]根据本发明，能实现转矩损失及发热少、高效率、耐久性优异且能具有高工作角的紧凑的固定式等速万向联轴器。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1a是本发明的第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的局部纵剖视图。[0033]图1b是本发明的第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的主视图。
[0034]图2a是外侧联轴器构件的局部纵剖视图。
[0035]图2b是外侧联轴器构件的主视图。
[0036]图3a是内侧联轴器构件的后视图。
[0037]图3b是内侧联轴器构件的侧视图。
[0038]图3c是内侧联轴器构件的主视图。
[0039]图4是表示外侧联轴器构件的滚道槽的详细的局部纵剖视图。
[0040]图5是表示内侧联轴器构件的滚道槽的详细的纵剖视图。
[0041]图6a是表示图1所示的等速万向联轴器具有最大工作角的状态的概要图。
[0042]图6b是表示图14所示的等速万向联轴器具有最大工作角的状态的概要图。
[0043]图7a是外侧联轴器构件的立体图。
[0044]图7b是内侧联轴器构件的立体图。
[0045]图8是表示装入了图1所示的固定式等速万向联轴器的机动车用驱动轴的一例的图。
[0046]图9是本发明的第二实施方式涉及的固定式等速万向联轴器所使用的外侧联轴器构件的纵剖视图。
[0047]图10是本发明的第三实施方式涉及的固定式等速万向联轴器所使用的外侧联轴器构件的纵剖视图。
[0048]图11是本发明的第四实施方式涉及的固定式等速万向联轴器所使用的保持器的局部纵剖视图。
[0049]图12a是在完成本发明的过程中研究的固定式等速万向联轴器的局部纵剖视图。
[0050]图12b是在完成本发明的过程中研究的固定式等速万向联轴器的右侧视图。
[0051]图13是表示图12a所示的固定式等速万向联轴器具有工作角的状态的局部剖视图，是用于说明完成本发明的过程中的技术见解的图。
[0052]图14是用于说明完成本发明的过程中的技术见解的图。
[0053]图15a是现有技术的固定式等速万向联轴器的纵剖视图。
[0054]图15b是表示图15a所示的固定式等速万向联轴器具有最大工作角的状态的概要图。
[0055]图16a是现有技术的固定式等速万向联轴器的纵剖视图。
[0056]图16b是表示图16a所示的固定式等速万向联轴器具有高工作角的状态的概要图。
【具体实施方式】
[0057]基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0058]图1a表示本发明的第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器I (以下也简称为“等速万向联轴器I”)的局部纵剖视图，图1b表示从开口侧观察等速万向联轴器I时的主视图。该等速万向联轴器I被分类为滚道槽交叉型，主要结构为外侧联轴器构件2、内侧联轴器构件3、滚珠4及保持器5。也如图2所示，在外侧联轴器构件2的球状内周面6形成有沿轴向延伸的八条滚道槽7，各滚道槽7形成为相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜角度Y，并且在周向上相邻的滚道槽7(7A、7B)的倾斜方向为彼此相反方向。另外，也如图3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八条滚道槽9，各滚道槽9形成为相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜角度Y，并且在周向上相邻的滚道槽9 (9A、9B)的倾斜方向为彼此相反方向。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的各交叉部分别配置有滚珠4。外侧联轴器构件2的滚道槽7(7A、7B)及内侧联轴器构件3的滚道槽9(9A、9B)的详细内容见后述。
[0059]在此，为了明确地表示滚道槽7、9的形态(倾斜状态、弯曲状态等)、形状，以下使用“滚珠轨道中心线”这样的用语。滚珠轨道中心线是指夹设于成对的滚道槽7、9之间的滚珠4沿滚道槽7、9移动时的滚珠4的中心描画的轨迹。因此，滚道槽7、9的倾斜状态、弯曲状态与其滚珠轨道中心线的倾斜状态、弯曲状态相同。
[0060]外侧联轴器构件2的滚道槽7具有滚珠轨道线X。详细而言，滚道槽7由第一滚道槽部7a和第二滚道槽部7b构成，该第一滚道槽部7a设于里侧，具有以相对于联轴器中心O向开口侧偏移了尺寸Π(参照图4)的点Otjl为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Xa，该第二滚道槽部7b设于开口侧，具有向与该第一滚道槽部7a相反的方向弯曲的圆弧状的滚珠轨道中心线Xb。即，本实施方式的第二滚道槽部7b仅由形状与第一滚道槽部7a不同的(向相反方向弯曲)的圆弧状部分构成，其滚珠轨道中心线Xb (的里侧端部)与第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa的开口侧端部平滑地连接。另外，第一滚道槽部7a的曲率中心即偏移点Otjl配置于相对于联轴器的轴线N-N倾斜了角度Y的倾斜轴N’-N’(参照图4，其中，角度Y参照图2a)上,相对于联轴器中心O未向半径方向偏移。
[0061]基于图2a及图2b分别所示的外侧联轴器构件2的局部纵剖视图及从开口侧观察到的主视图(右侧视图)详细地说明外侧联轴器构件2的滚道槽7相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜角度Y的状态。外侧联轴器构件2的滚道槽7根据其倾斜方向的不同而标注滚道槽7A、7B的符号。如图2a所示，包含滚道槽7A的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面M相对于联轴器的轴线N-N倾斜角度Y。而且，虽省略图示，但在周向上与滚道槽7A相邻的滚道槽7B相对于联轴器的轴线N-N向与滚道槽7A的倾斜方向相反的方向倾斜角度Y。在本实施方式中，滚道槽7A (及7B)的滚珠轨道中心线X的整个区域、即第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa及第二滚道槽部7b的滚珠轨道中心线Xb两方形成在平面M上。但是，不限于此，也可以采用仅第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa包含于平面M的形态。因此，至少包含第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa和联轴器中心O的平面M相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜角度Y，并且在周向上相邻的第一滚道槽部7a的倾斜方向形成为彼此相反方向即可。
[0062]在此，补充说明滚道槽的符号。在指外侧联轴器构件2的滚道槽整体的情况下标注符号7，对其第一及第二滚道槽部分别标注符号7a、7b。另外，为了区别倾斜方向彼此不同的滚道槽而标注符号7A、7B，分别对滚道槽7A、7B的第一滚道槽部标注符号7Aa、7Ba，且对滚道槽7A、7B的第二滚道槽部标注符号7Ab、7Bb。关于以下详述的内侧联轴器构件3的滚道槽9，也以同样的要领标注符号。
[0063]内侧联轴器构件3的滚道槽9具有滚珠轨道线Y。详细而言，滚道槽9由第一滚道槽部9a和第二滚道槽部9b构成，该第一滚道槽部9a具有以相对于联轴器中心O向里侧偏移了尺寸fl(参照图5)的点Oil为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Ya，该第二滚道槽部9b设于里侧，具有向与第一滚道槽部9a相反的方向弯曲的圆弧状的滚珠轨道中心线Yb。SP，本实施方式的第二滚道槽部9b仅由形状与第一滚道槽部9a不同的(向相反方向弯曲)的圆弧状部分构成，其滚珠轨道中心线Yb的开口侧端部与第一滚道槽部9a的滚珠轨道中心线Ya的里侧端部平滑地连接。另外，第一滚道槽部9a的曲率中心即偏移点Oil配置于相对于联轴器的轴线N-N倾斜了角度Y的倾斜轴N’-N’(参照图5。但是关于角度Y参照图3b)上,相对于联轴器中心O未向半径方向偏移。
[0064]参照图3a?图3c分别所示的内侧联轴器构件3的后视图、侧视图及主视图详细地说明内侧联轴器构件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。内侧联轴器构件3的滚道槽9根据其倾斜方向的不同而标注滚道槽9A、9B的符号。如图3b所示，包含滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y和联轴器中心O的平面Q相对于联轴器的轴线N-N倾斜角度Y。而且，虽省略图示，但就在周向上与滚道槽9A相邻的滚道槽9B而言，包含滚道槽9B的滚珠轨道中心线Y和联轴器中心O的平面Q相对于联轴器的轴线N-N向与滚道槽9A的倾斜方向相反的方向倾斜角度Y。考虑等速万向联轴器I的动作性及内侧联轴器构件3的滚道槽9的最接近一侧的球面宽度F，平面Q (及上述的平面M)相对于联轴器的轴线N-N的倾斜角Y优选为4°?12°。另外，与上述的外侧联轴器构件2相同，在本实施方式中,滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y的整个区域、即第一滚道槽部9a的滚珠轨道中心线Ya及第二滚道槽部9b的滚珠轨道中心线Yb双方形成在平面Q上。但是，不限于此，也可以以仅第一滚道槽部9a的滚珠轨道中心线Ya包含于平面Q内的方式实施。因此，至少包含第一滚道槽部9a的滚珠轨道中心线Ya和联轴器中心O的平面Q相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜，并且在周向上相邻的第一滚道槽部9a的倾斜方向形成为彼此相反方向即可。
[0065]根据以上的结构，以工作角0°的状态下的联轴器中心平面P为基准，内侧联轴器构件3的滚道槽9的滚珠轨道中心线Y与外侧联轴器构件2的成对的滚道槽7的滚珠轨道中心线X形成为镜像对称。需要说明的是，虽省略图示，但两联轴器构件2、3的滚道槽7、9的横截面形状形成为椭圆形状、尖端拱门形状，滚道槽7、9与滚珠4为具有30°?45°左右的接触角地接触的、所谓的角接触。因此，滚珠4在稍稍离开滚道槽7、9的槽底的滚道槽
7、9的侧面侧与滚道槽7、9接触。
[0066]接着，基于图4所示的外侧联轴器构件2的局部纵剖视图说明自外侧联轴器构件2的纵剖面看到的滚道槽的详细。需要说明的是，图4是在包含图2a中所示的滚道槽7A的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面M看到的剖视图。因此，严格来讲，图4不是包含联轴器的轴线N-N的平面的纵剖视图，而是表示包含相对于联轴器的轴线N-N倾斜了角度Y的倾斜轴N’ -N’的平面的纵剖面。另外，图4仅示出外侧联轴器构件2的滚道槽7A，但滚道槽7B仅倾斜方向为与滚道槽7A相反方向，其他结构与滚道槽7A相同，因此省略图示的详细说明。
[0067]在外侧联轴器构件2的球状内周面6沿轴向形成有具有滚珠轨道中心线X的滚道槽7A。该滚道槽7A由第一滚道槽部7Aa和第二滚道槽部7Ab构成，该第一滚道槽部7Aa具有以相对于联轴器中心O向开口侧偏移了尺寸fl的点Otjl为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Xa，该第二滚道槽部7Ab具有向与该第一滚道槽部7Aa相反的方向弯曲的圆弧状的滚珠轨道中心线Xb，更详细而言，具有以在第一滚道槽部7Aa的半径方向外侧、且比偏移点O01偏移量大的点0。2为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Xb。S卩，第二滚道槽部7Ab仅由圆弧状部分构成，其滚珠轨道中心线Xb的里侧端部与第一滚道槽部7Aa的滚珠轨道中心线Xa的开口侧端部A (将两偏移点连结的直线LI与滚道槽7A的滚珠轨道中心线X相交的点)平滑地连接。在将第一滚道槽部7Aa的开口侧端部A与联轴器中心O连结的直线设为L2时，包含该直线L2与垂线K所成的角度β ’的平面相对于联轴器的轴线N-N倾斜角度Y，该垂线K为在包含滚道槽7Α的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面Μ(参照图2a)上投影的联轴器的轴线N’-N’的联轴器中心O处的垂线。上述的垂线K位于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P上。因此，直线L2相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P所成的角度β成为sin β = sin β’Xcos Y的关系。在本实施方式中，外侧联轴器构件2的第一滚道槽部7Aa及第二滚道槽部7Ab分别由单一的圆弧状部分形成，但不限于此，考虑滚道槽深度等，也可以用多个圆弧状部分形成。
[0068]同样地，基于图5说明自内侧联轴器构件3的纵剖面看到的滚道槽的详情。图5是在包含图3b的滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y和联轴器中心O的平面Q看到的剖视图。因此，与图4同样地，严格来讲，图5不是包含联轴器的轴线N-N的平面的纵剖视图，而是表示包含相对于联轴器的轴线N-N倾斜了角度Y的倾斜轴N’-N’的平面的截面。另外，图5仅示出内侧联轴器构件3的滚道槽9A，但滚道槽9B仅倾斜方向为与滚道槽9A相反的方向，其他结构与滚道槽9A相同，因此，省略图示的详细说明。
[0069]在内侧联轴器构件3的球状外周面8沿轴向形成有具有滚珠轨道中心线Y的滚道槽9A。该滚道槽9A由第一滚道槽部9Aa和第二滚道槽部9Ab构成，该第一滚道槽部9Aa具有以相对于联轴器中心O向里侧偏移了尺寸fl的点Oil为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Ya，该第二滚道槽部9Ab具有向与该第一滚道槽部9Aa相反的方向弯曲的圆弧状的滚珠轨道中心线Yb，更详细而言，具有以在第一滚道槽部9Aa的滚珠轨道中心线Ya的半径方向外侧、且比偏移点Oil偏移量大的点0i2为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Yb。即，第二滚道槽部9Ab仅由圆弧状部分构成，其滚珠轨道中心线Yb的开口侧端部与第一滚道槽部9Aa的滚珠轨道中心线Ya的里侧端部B(将两偏移点Oil、0?2连结的直线Rl与滚道槽9A的滚珠轨道中心线Y相交的点)平滑地连接。在将第一滚道槽部9Aa的里侧端部B与联轴器中心O连结的直线设为R2时，包含该直线R2与垂线K所成的角度β’的平面相对于联轴器的轴线N-N倾斜角度Y，该垂线K为在包含滚道槽9Α的滚珠轨道中心线Y和联轴器中心O的平面Q(参照图3b)上投影的联轴器的轴线N’ -N’的联轴器中心O处的垂线。上述的垂线K位于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P上。因此，直线R2相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P所成的角度β成为sinP =sinP’ Xcosy的关系。在本实施方式中，内侧联轴器构件3的第一滚道槽部9Aa及第二滚道槽部9Ab分别由一个圆弧状部分形成，但两滚道槽部9Aa、9Ab与前述的外侧联轴器构件2的滚道槽同样地，考虑滚道槽深度等，也可以用多个圆弧状部分形成。
[0070]接着，说明直线L2、R2相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P所成的角度β。在具有工作角Θ时，相对于外侧联轴器构件2及内侧联轴器构件3的上述平面P，滚珠4移动Θ /2。由使用频率多的工作角的1/2决定角度β，在使用频率多的工作角的范围内决定供滚珠4接触的滚道槽的范围。在此，关于使用频率多的工作角进行定义。首先，联轴器的常用角是指在水平平坦的路面上I名乘客时的机动车中、在操纵方向为直行状态时前部用驱动轴的固定式等速万向联轴器产生的工作角。常用角通常在2°~15°之间与各车型的设计条件相应地选择.决定。而且，使用频率多的工作角不是上述的机动车例如在交叉点的右转.左转时产生的高工作角，是指在连续行驶的曲线道路等中在固定式等速万向联轴器产生的工作角，其也与车型的设计条件相应地决定。以使用频率多的工作角最大20°为目标。由此，直线L2、R2相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面P所成的角度β设定为3°?10°。但是，角度β不限定于3°?10°，可以根据车型的设计条件适当设定。通过将角度β设定为3°?10°，能在各个车型中通用。
[0071]由于上述的角度β，在图4中，第一滚道槽部7Aa的滚珠轨道中心线Xa的开口侧端部A为使用频率多的工作角时沿轴向移动至最靠开口侧时的滚珠4的中心位置。同样地，在内侧联轴器构件3中，在图5中，第一滚道槽部9Aa的滚珠轨道中心线Ya的里侧端部B为使用频率多的工作角时沿轴向移动至最靠里侧时的滚珠4的中心位置。由于如此设定，因此，在使用频率多的工作角的范围内，滚珠4位于外侧联轴器构件2及内侧联轴器构件3的第一滚道槽部7Aa、9Aa以及与它们倾斜方向相反的第一滚道槽部7Ba、9Ba(参照图2、图3)的范围内，即位于交叉滚道的范围内。
[0072]在该情况下，从滚珠4对保持器5的在周向上相邻的球袋部5a作用有相反的方向的力，因此，只要两联轴器构件2、3的第一滚道槽部7a、9a的曲率中心位于联轴器中心0，则保持器5在联轴器中心O的位置稳定。若保持器5在联轴器中心O的位置稳定，则能最大限度地抑制保持器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，能确保高负荷时、高速旋转时的联轴器的顺畅的动作性，因此，能有效地抑制转矩损失、发热而实现高效率化。
[0073]但是，在为了增加有效滚道长度而谋求高工作角化，在外侧联轴器构件2的滚道槽7的开口部侧设置形状与第一滚道槽部7a不同的第二滚道槽部7b的情况下(特别是如本实施方式这样设置向与第一滚道槽部7a相反的方向弯曲的圆弧状的第二滚道槽部7b的情况下)，将两联轴器构件2、3的第一滚道槽部7a、9a的曲率中心配置于联轴器中心O时，在谋求更进一步的高工作角化方面受到制约。其理由参照图14详细说明。
[0074]图14是在球状内周面形成有滚道槽7A’的外侧联轴器构件的主要部分剖视图，该滚道槽7A’由具有以联轴器中心O为曲率中心的圆弧状的滚珠轨道中心线Xa’的第一滚道槽部7Aa’和向与第一滚道槽部7Aa’相反的方向弯曲、具有与第一滚道槽部7Aa’ (滚珠轨道中心线Xa’)的开口侧端部A’平滑地连接的圆弧状的滚珠轨道中心线Xb’的第二滚道槽部7Ab’构成。需要说明的是，第一滚道槽部7Aa’的开口侧端部A’的位置(角度β ’)与上述的本发明的第一实施方式涉及的构成等速万向联轴器I的外侧联轴器构件2相同。另夕卜，虽省略图示，但在图14所示的外侧联轴器构件2’的内周配设有内侧联轴器构件，该内侧联轴器构件在球状外周面形成有以工作角0°的状态下的联轴器中心平面P为基准、与成对的外侧联轴器构件2’的滚道槽7Α’镜像对称的滚道槽。
[0075]在该情况下，为了增加有效滚道长度，尽量减小外侧联轴器构件2’的第二滚道槽部7Ab’的长度、换言之第二滚道槽部7Ab’的曲率半径是有效的。即，假定设于外侧联轴器构件2’的开口端的入口倒角10的角度确定，将第二滚道槽部7Ab’(滚珠轨道中心线Xb’)的曲率中心配置于图14中的偏移点Oral的情况与配置于图14中的偏移点Om2的情况相比，能增加第二滚道槽部7Ab’的长度(有效滚道长度)。但是，越减小第二滚道槽部7Ab’的曲率半径，在联轴器具有高工作角时，形成于该外侧联轴器构件2’的滚道槽7A’和与之成对的内侧联轴器构件的滚道槽之间的楔角越变大，而将滚珠向开口侧挤出的力越提高，因此，在保持器5的球袋部5a产生的负载变大，联轴器的耐久性及强度降低。
[0076]为了尽量防止产生这样的问题，在本发明中，如上述那样，使外侧联轴器构件2的第一滚道槽部7a的曲率中心位于从联轴器中心O向开口侧偏移了的点Otjl。这样，只要第一滚道槽部的曲率中心位置以外的设计条件相同，应用图6a所示的本发明的情况与应用图6b所示的情况(将外侧联轴器构件2’的第一滚道槽部7Aa’的曲率中心配置于联轴器中心0，与图14所示的结构相同)相比，能使第二滚道槽部的曲率中心位于里侧(参照图6a所示的成为第二滚道槽部7Ab的曲率中心的偏移点O02的位置和图6b所示的成为第二滚道槽部7Ab’的曲率中心的偏移点0。2’的位置)，因此，能增加滚道富余量。在此，“滚道富余量”是从联轴器具有工作角(在图6a及图6b中为最大工作角)Θ时的滚珠4与外侧联轴器构件2(2’ )的滚道槽7(7’ )的接触点Cp到外侧联轴器构件2(2’ )的入口倒角10的缘部的尺寸z。详细而言，是从接触点Cp到接触点的轨迹和入口倒角10的缘部的交点的距离。因此，可以说该滚道富余量越大，滚珠越难以从滚道槽脱落，在增大滚珠的最大工作角方面有利。
[0077]需要说明的是，关于滚道富余量，更详细地进行说明。在联轴器具有最大工作角Θ时，如图6a及图6b所示，将滚珠4的中心点Ob与联轴器中心O连结的直线相对于联轴器中心平面P倾斜Θ /2。此时，从滚珠与滚道槽的接触点Cp到入口倒角10的缘部的尺寸z是滚道富余量，图6a所示的本发明的实施方式与图6b所示的比较对象相比，滚道富余量(尺寸z)增加。
[0078]因此，若在外侧联轴器构件2的滚道槽7 (7A、7B)的开口侧设置具有向与第一滚道槽部7a(7Aa、7Ba)的滚珠轨道中心线Xa相反侧弯曲的圆弧状的滚珠轨道中心线Xb的第二滚道槽部7b (7Ab、7Bb)，并且使第一滚道槽部7a(7Aa、7Ba)的曲率中心位于从联轴器中心O向开口侧偏移了的点Otjl，则能确保滚道富余量较大，从而增大联轴器的最大工作角。
[0079]需要说明的是，第一滚道槽部7a、9a的曲率中心相对于联轴器中心O的偏移量越大，转矩损失、发热的抑制效果越小(联轴器的效率性降低)，但若将第一滚道槽部7a、9a的偏移量调整为转矩损失等的抑制效果不过度小的程度，则用交叉滚道结构覆盖使用频率多的联轴器常用角的范围所产生的转矩损失等的抑制效果大于使第一滚道槽部7a、9a的曲率中心相对于联轴器中心O向轴向偏移所产生的负面影响。另外，在本发明涉及的等速万向联轴器I的结构中，在高工作角的范围内，沿周向配置的滚珠4暂时分开位于第一滚道槽部和第二滚道槽部。伴随于此，从滚珠4作用于保持器5的各球袋部5a的力不均衡，在保持器5的球状外周面12与外侧联轴器构件2的球状内周面6的接触部及保持器5的球状内周面13与内侧联轴器构件3的球状外周面8的接触部产生接触力，但高工作角的范围使用频率较少。因此，综合考虑，本实施方式的等速万向联轴器I与图12所示的等速万向联轴器141相比，能有效地抑制转矩损失、发热。综上，根据本发明，能实现转矩损失及发热较少、高效率、耐久性优异且能具有高工作角的固定式等速万向联轴器。
[0080]需要说明的是，在本实施方式的等速万向联轴器I中，保持器5的球袋部5a与滚珠4的嵌合也可以设定间隙。在该情况下，所述间隙的间隙宽度优选设定为O?40 μ m左右。通过设定间隙，能使保持器5的球袋部5a保持的滚珠4顺畅地动作，能谋求进一步的转矩损失的降低。[0081]图7a及图7b分别表示作为以上说明的等速万向联轴器I的构成构件的外侧联轴器构件2与内侧联轴器构件3的立体图。该立体图立体地表示之前说明的滚道槽。如图7a所示，在外侧联轴器构件2的球状内周面6交替地形成有相对于联轴器的轴线N-N(省略图示)沿周向倾斜的滚道槽7A、7B，且滚道槽7A、7B的倾斜方向形成为彼此相反方向。滚道槽7A、7B分别由第一滚道槽部7Aa、7Ba和第二滚道槽部7Ab、7Bb构成。在外侧联轴器构件2的开口端设有入口倒角10。另外，如图7b所示，在内侧联轴器构件3的球状外周面8交替地形成有相对于联轴器的轴线N-N(省略图示)沿周向倾斜的滚道槽9A、9B，且滚道槽9A、9B的倾斜方向形成为彼此相反方向。滚道槽9A、9B分别由第一滚道槽部9Aa、9Ba和第二滚道槽部9Ab、9Bb构成。
[0082]图8表示装入了本发明的第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器I的机动车的前部用驱动轴20。固定式等速万向联轴器I与中间轴11的一端相连结，在中间轴11的另一端连结有滑动式等速万向联轴器(图示例为三球销型等速万向联轴器)15。在固定式等速万向联轴器I的外周面与轴11的外周面之间及滑动式等速万向联轴器15的外周面与轴11的外周面之间，利用防护罩带18分别安装固定有蛇腹状防护罩16a、16b。在联轴器内部封入有作为润滑剂的润滑脂。由于使用本发明的固定式等速万向联轴器1，因此，能实现转矩损失及发热小、高效率且具有高工作角、轻量.紧凑的机动车用驱动轴20。
[0083]以上，说明了本发明的第一实施方式涉及的等速万向联轴器1，但也可以在不脱离本发明的要旨的范围内对等速万向联轴器I实施各种变更。以下，说明本发明的另一实施方式涉及的等速万向联轴器。但是，以下重点说明与上述的第一实施方式不同的结构，对于起到与第一实施方式相同的功能的构件.部位标注相同的符号而省略重复说明。
[0084]图9表示本发明的第二实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的主要部分剖视图。该图是装入固定式等速万向联轴器中使用的外侧联轴器构件的剖视图，更详细而言，与图4同样地，是在包含滚道槽7A的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面M (参照图2a)看到的外侧联轴器构件的剖视图。而且，该实施方式的等速万向联轴器与上述的第一实施方式的等速万向联轴器的不同点在于，设于外侧联轴器构件及内侧联轴器构件的滚道槽的第二滚道槽部由直线状部分和圆弧状部分(向与第一滚道槽部相反侧弯曲的圆弧状部分)构成。
[0085]详细而言，外侧联轴器构件2的第二滚道槽部7b的滚珠轨道中心线Xb的曲率中心0。2位于从将第一滚道槽部7a(的滚珠轨道中心线Xa)的曲率中心Otjl与第一滚道槽部7a(的滚珠轨道中心线Xa)的开口侧端部A连结的直线LI向开口侧移动了 f2的位置。因此，第二滚道槽部7b的滚珠轨道中心线Xb的直线状部分(的里侧端部)与第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa的开口侧端部A连接，第二滚道槽部7b的滚珠轨道中心线Xb的圆弧状部分与该直线状部分的开口侧端部(点C)连接。而且，虽省略图示，但以工作角0°的状态下的联轴器中心平面P作为基准，内侧联轴器构件3的滚道槽9的滚珠轨道中心线Y与外侧联轴器构件2的成对的滚道槽7的滚珠轨道中心线X形成为镜像对称。
[0086]图10表示本发明的第三实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的主要部分剖视图。该图是装入固定式等速万向联轴器中使用的外侧联轴器构件的剖视图，更详细而言，与图4及图9同样地，是在包含滚道槽7A的滚珠轨道中心线X和联轴器中心O的平面M(参照图2a)看到的外侧联轴器构件的剖视图。该实施方式的等速万向联轴器与上述的第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的不同之处主要在于，设于外侧联轴器构件及内侧联轴器构件的滚道槽的第一滚道槽部的滚珠轨道中心线的曲率中心分别相对于联轴器中心O向开口侧及里侧偏移，而且相对于倾斜轴(相对于联轴器的轴线N-N沿周向倾斜了的轴)N’ -N’向半径方向偏移，以及与其对应地调整了第二滚道槽部的圆弧状滚珠轨道中心线的结构。
[0087]详细而言，外侧联轴器构件2的第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa的曲率中心Otjl相对于联轴器中心O向开口侧偏移，且相对于倾斜轴N’-N’向半径方向偏移fr。SP，在包含垂线K的工作角0°的状态下的联轴器中心平面P上向半径方向偏移fr。伴随于此，第二滚道槽部7b的滚珠轨道中心线Xb的曲率中心0。2的位置被调整为与第一滚道槽部7a的滚珠轨道中心线Xa的开口侧端部A平滑地连接。利用该结构，能调整联轴器的里侧的滚道槽深度。虽然省略图示，但以工作角0°的状态下的联轴器中心平面P作为基準，内侧联轴器构件3的滚道槽9的滚珠轨道中心线Y与外侧联轴器构件2的成对的滚道槽7的滚珠轨道中心线X形成为镜像对称。
[0088]图11表示本发明的第四实施方式涉及的固定式等速万向联轴器所使用的保持器的剖视图。即，该实施方式的固定式等速万向联轴器与第一实施方式涉及的固定式等速万向联轴器的不同点在于，使用使球状外周面及球状内周面的曲率中心相对于联轴器中心O在轴向上偏移了的保持器。
[0089]更详细而言，如图11所示，该保持器5的球状外周面12的曲率中心Ocl相对于联轴器中心O向开口侧偏移尺寸f3，且球状内周面13的曲率中心0。2相对于联轴器中心O向里侧偏移尺寸f3。利用该结构，保持器5的壁厚朝向开口侧逐渐变厚，特别是能提高高工作角时的保持器5的强度。如前述那样，在高工作角的范围内，沿周向配置的滚珠4暂时分开位于第一滚道槽部7Aa、9Aa(7Ba、9Ba)和第二滚道槽部7Ab、9Ab (7Bb、9Bb)。在该情况下，从位于第二滚道槽部7Ab、9Ab(7Bb、9Bb)的滚珠4向保持器5的球袋部5a作用有向开口侧按压的力，但由于保持器5的壁厚朝向开口侧逐渐变厚，因此能提高保持器5的强度。另外，能增加里侧的滚道槽7、9 (第一滚道槽部7a、9a)的滚道槽深度。
[0090]在以上说明的本发明涉及的固定式等速万向联轴器中，说明了滚珠4的个数为八个的情况，但不限于此。虽省略图示，但例如在滚珠的个数为十个或十二个的固定式等速万向联轴器中也能较好地应用本发明。
[0091]另外，在以上的实施方式的固定式等速万向联轴器中，第二滚道槽部(的滚珠轨道中心线Xb)仅由圆弧状部分构成或由圆弧状部分和直线状部分的组合构成的情况，但不限于此。总之，只要是与第一滚道槽部的滚珠轨道中心线Xa的形状不同、能增加有效滚道长度而谋求高工作角化的形状即可，可以为适当的形状，例如也可以为椭圆、直线状。另外，第一滚道槽部及第二滚道槽部的任一方或双方分别不限于单一的圆弧，考虑滚道槽深度等，也可以由多个圆弧部分形成。
[0092]另外，以上表示了在将滚道槽在周向上以等间距配置的固定式等速万向联轴器中应用本发明的情况下，但在滚道槽以不等间距配置的固定式等速万向联轴器中也能较好地应用本发明。另外，在以上说明的固定式等速万向联轴器中，滚道槽(第一滚道槽部)相对于联轴器的轴线N-N的倾斜角Y在所有的滚道槽均相等，但不限于此，只要成对的(在半径方向上对置)外侧联轴器构件与内侧联轴器构件的滚道槽(第一滚道槽部)的倾斜角Y相等即可，滚道槽(第一滚道槽部)的相互间的倾斜角Y也可以不同。总之，只要以使作用于保持器的周向所有的球袋部的滚珠的轴向的力整体平衡的方式设定各倾斜角度即可。而且，以上表示了在构成为滚道槽与滚珠具有接触角地接触(角接触)的固定式等速万向联轴器中应用本发明，但不限于此，本发明也能较好地应用于滚道槽的横截面形状形成为圆弧状、滚道槽与滚珠构成为圆环接触的固定式等速万向联轴器。
[0093]本发明不被前述的实施方式有任何限定，当然能在不脱离本发明的要旨的范围内进一步以各种方式实施，本发明的范围由权利要求书示出，还包含与权利要求书记载等同意义及范围内的所有变更。
[0094]符号说明
[0095]I 固定式等速万向联轴器(等速万向联轴器)
[0096]2 外侧联轴器构件
[0097]3 内侧联轴器构件
[0098]4 滚珠
[0099]5 保持器
[0100]6 球状内周面
[0101]7 滚道槽
[0102]7a 第一滚道槽部
[0103]7b 第二滚道槽部
[0104]8 球状外周面
[0105]9 滚道槽
[0106]9a 第一滚道槽部
[0107]9b 第二滚道槽部
[0108]12 球状外周面
[0109]13 球状内周面
[0110]20 驱动轴
[0111]A 开口侧端部
[0112]B 里侧端部
[0113]K 垂线
[0114]L1、L2 直线
[0115]M 包含滚珠轨道中心线的平面
[0116]N 联轴器的轴线
[0117]N’ 倾斜轴
[0118]O 联轴器中心
[0119]P 联轴器中心平面
[0120]Q 包含滚珠轨道中心线的平面
[0121]R1、R2 直线
[0122]X 滚珠轨道中心线
[0123]Y 滚珠轨道中心线
[0124]y 倾斜角[0125]β 角度
[0126]θ 工作角
【权利要求】
1.一种固定式等速万向联轴器，其具备: 外侧联轴器构件，其在球状内周面形成有沿轴向延伸的多个滚道槽，且具有在轴向上分开的开口侧和里侧； 内侧联轴器构件，其在球状外周面形成有与所述外侧联轴器构件的滚道槽成对的多个滚道槽； 多个滚珠，它们夹设于所述外侧联轴器构件的滚道槽与所述内侧联轴器构件的滚道槽之间并传递转矩； 保持器，其对滚珠进行保持，且具有与所述外侧联轴器构件的球状内周面和所述内侧联轴器构件的球状外周面分别嵌合的球状外周面和球状内周面， 所述固定式等速万向联轴器的特征在于， 所述外侧联轴器构件的滚道槽由位于里侧的第一滚道槽部和位于开口侧的第二滚道槽部构成，所述第一滚道槽部呈在相对于联轴器中心向开口侧偏移了的位置具有曲率中心的圆弧状，且相对于联轴器的轴线沿周向倾斜，并且在周向上相邻的所述第一滚道槽部的倾斜方向形成为彼此相反方向，为了增加相对于最大工作角的有效滚道长度，所述第二滚道槽部具有与所述第一滚道槽部不同的形状，且在比联轴器中心靠开口侧与所述第一滚道槽部连接， 以工作角0°的状态下的联轴器中心平面作为基准，所述内侧联轴器构件的滚道槽与所述外侧联轴器构件的 成对的滚道槽形成为镜像对称。
2.根据权利要求1所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 将连接所述第一滚道槽部和所述第二滚道槽部的点与联轴器中心进行连结的直线相对于工作角0°的状态下的联轴器中心平面所成的角度β设定为3°~10°。
3.根据权利要求1或2所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 将所述第一滚道槽部的曲率中心配置于相对于联轴器的轴线沿周向倾斜了的倾斜轴上。
4.根据权利要求1或2所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 将所述第一滚道槽部的曲率中心配置于相对于倾斜轴向半径方向偏移了的位置，该倾斜轴相对于联轴器的轴线沿周向倾斜。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 将所述保持器的球状外周面的曲率中心配置于相对于联轴器中心向开口侧偏移了的位置，将所述保持器的球状内周面的曲率中心配置于相对于联轴器中心向里侧偏移了的位置。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 所述第二滚道槽部具有将所述第一滚道槽部的半径方向外侧、且比联轴器中心向开口侧偏移了的位置作为曲率中心的圆弧状部分。
7.根据权利要求6所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 所述第二滚道槽部仅由所述圆弧状部分构成，该圆弧状部分与所述第一滚道槽部平滑地连接。
8.根据权利要求6所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 所述第二滚道槽部由所述圆弧状部分和直线状部分构成，该直线状部分与所述第一滚道槽部平滑地连接。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的固定式等速万向联轴器，其特征在于， 所述滚珠的个数 为八个、十个或十二个。
【文档编号】F16D3/2245GK103917797SQ201280054894
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年10月22日 优先权日:2011年11月11日
【发明者】山崎健太, 蛭川博康 申请人:Ntn株式会社
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