專利名稱：滑動(dòng)類型恒速萬向接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在諸如汽車和不同工業(yè)機(jī)器的能量傳送機(jī)械中使用的滑動(dòng)類型恒速萬向接頭，它允許在驅(qū)動(dòng)側(cè)和被驅(qū)動(dòng)側(cè)上的兩個(gè)軸線之間軸向移動(dòng)和角度移動(dòng)。
背景技術(shù)：
將能量從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)傳送到驅(qū)動(dòng)輪的能量傳送機(jī)械必須響應(yīng)于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間的相對位置關(guān)系變化的角度移動(dòng)和軸向移動(dòng)。因而例如如圖21所示，中間軸1設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)和驅(qū)動(dòng)輪側(cè)，中間軸1的一端通過滑動(dòng)類型恒速萬向接頭2與差速器3相連，另一端通過固定類型恒速萬向接頭4和輪軸軸承5與驅(qū)動(dòng)輪6相連。
在上述滑動(dòng)類型恒速萬向接頭2中，不僅角度位移而且軸向移動(dòng)由所謂的插入(plunging)而吸收，在固定類型恒速萬向接頭4中，僅僅角度位移可以被吸收?；瑒?dòng)類型恒速萬向接頭2、固定類型恒速萬向接頭4和中間軸1構(gòu)成驅(qū)動(dòng)軸7作為一個(gè)單元，由于驅(qū)動(dòng)軸7安裝在車體上，恒速萬向接頭2、4被設(shè)定在預(yù)定的操作角度上。恒速萬向接頭2、4的操作角度順序改變，通常在這些接頭2和4中，固定類型的恒速萬向接頭4使用在輸出側(cè)上，滑動(dòng)類型恒速萬向接頭2使用在輸入側(cè)上，以響應(yīng)于操作角度變化。
作為滑動(dòng)類型恒速萬向接頭，雙偏移類型恒速萬向接頭(DOJ)是公知的。如圖22a和22b所示，作為基本元件，恒速萬向接頭包括在車體側(cè)上附著在差速器3上的接頭外環(huán)8、附著在中間軸1一端上的接頭內(nèi)環(huán)，設(shè)置在所述外環(huán)8和內(nèi)環(huán)9之間的多個(gè)球10、插在所述外環(huán)8和內(nèi)環(huán)9之間用于支撐所述球10的籠11，在差速器側(cè)上的接頭外環(huán)8的端部上設(shè)置用于覆蓋開口的蓋16。
接頭外環(huán)8具有包括多個(gè)與其軸線平行的線性軌道槽12的杯形形狀，所述軌道槽在其內(nèi)周沿其周向等間距分布。多個(gè)與其軸線平行并與線性軌道槽12對應(yīng)的線性軌道槽13設(shè)置在接頭外環(huán)9的外周上。接頭內(nèi)環(huán)8、接頭外環(huán)9上的軌道12、13彼此合作，確定一個(gè)球軌道，傳送扭距的球10設(shè)置在該球軌道內(nèi)。球10支撐在設(shè)置在接頭內(nèi)環(huán)8和接頭外環(huán)9之間的籠11內(nèi)。在恒速萬向接頭中，當(dāng)設(shè)定接頭內(nèi)環(huán)8和接頭外環(huán)9之間的操作角時(shí)，籠11控制球10在操作角的二等分平面上，從而維持恒速。
根據(jù)接頭如何附著在車體上，可以在滑動(dòng)類型恒速萬向接頭2中使用不同類型的接頭外環(huán)8，圖22a和22b是凸緣類型。凸緣類型接頭外環(huán)8具有沿周向等間距整體形成在外周端上突出的車體附著凸緣14，通過使用形成在凸緣14上的螺紋孔15，由螺栓固定在差速器3上(圖21)。在恒速萬向接頭中，使用具有帶花形外周形狀的接頭外環(huán)8的產(chǎn)品，以便滿足輕量化和緊湊化產(chǎn)品的需求(參考日本專利申請公開平成5-231436)，帶花形外周形狀與內(nèi)周形狀對應(yīng)。
如上所述，具有凸緣類型接頭外環(huán)8的恒速萬向接頭具有多個(gè)在接頭外環(huán)8的外周上徑向向外突出的車體附著凸緣14，螺栓15穿過車體附著凸緣14上的螺紋孔15，用于將差速器固定在車體側(cè)上。
如圖23a和23b所示，當(dāng)緊固螺栓以便附著接頭外環(huán)8時(shí)，使用緊固工具(如圖所示套節(jié)18)，應(yīng)該從接頭外環(huán)8的外周上具有插入所述工具的空間。考慮到使用緊固工具的附著工序，從接頭外環(huán)8和凸緣14上的螺栓孔15的外側(cè)提供空間的必要性導(dǎo)致車體附著凸緣14的外徑尺寸增加，增加了恒速萬向接頭的重量。
在恒速萬向接頭中，球10的數(shù)量通常是6個(gè)或8個(gè)，球10正常以6個(gè)等間距(60°)或8個(gè)等間距(45°)在周向設(shè)置。在這種恒速萬向接頭中中，如圖23b所示，球10以60°的等間距設(shè)置。如果球10的數(shù)量不是6個(gè)或8個(gè)，球沿周向以等間距設(shè)置。
在這種類型的恒速萬向接頭中，當(dāng)施加力矩并執(zhí)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，換句話說，當(dāng)傳送能量時(shí)，在恒速萬向接頭的軸向上產(chǎn)生推力(誘發(fā)推力)，誘發(fā)推力變化次數(shù)與一個(gè)方向上的軌道槽數(shù)量相同。在普通的恒速萬向接頭中，軌道槽以等間距60°設(shè)置，振動(dòng)頻率數(shù)量是6，有時(shí)導(dǎo)致與車輛車身底板的固有振動(dòng)頻率共振的不可復(fù)原的振動(dòng)或消聲的噪音(muffled noises)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種恒速萬向接頭，通過使用簡單的措施減少接頭外環(huán)的外徑，可以輕易地實(shí)現(xiàn)減輕重量和尺寸。
本發(fā)明涉及一種恒速萬向接頭，其包括配備有多個(gè)形成在內(nèi)周上的軌道槽的外部件；在外周上配備有對應(yīng)于外部件的軌道槽的軌道槽的內(nèi)部件；設(shè)置在球軌道上并用于傳送力矩的多個(gè)球，通過所述外部件和內(nèi)部件之間的軌道槽合作，確定所述球軌道；具有用于保持所述球的穴的籠，該恒速萬向接頭具有在所述外部件的外端沿周向間隔設(shè)置多個(gè)車體附著凸緣，所述凸緣向外部分突出。在該恒速萬向接頭中，所述外部件的外周形狀是與內(nèi)周形狀對應(yīng)的花形，車體附著凸緣形成在位于外部件的軌道槽之間的外周凹入部分上。
根據(jù)本發(fā)明，由于所述外部件的外周形狀形成為與內(nèi)周形狀對應(yīng)的花形，可以減少重量，同時(shí)該恒速萬向接頭的負(fù)荷能力維持在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。此外，形成在位于外部件的軌道槽之間的外周凹入部分上的車體附著凸緣允許車體附著凸緣的外徑減少，因而，恒速萬向接頭更加緊湊，恒速萬向接頭的重量減少和緊湊能夠改善恒速萬向接頭的性能并擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域。
根據(jù)本發(fā)明的外部件的外周形狀，軌道槽所在位置的最外直徑DT與車體附著凸緣所在位置的最內(nèi)直徑DN之間的比值DN/DT理想設(shè)定為0.85～0.95。最外直徑尺寸和最內(nèi)直徑尺寸的比值設(shè)定在上述范圍內(nèi)，從而，如上所述，能夠減少重量和尺寸，可靠地保證外部件的強(qiáng)度。
相對于所述外部件的軌道槽數(shù)量，能夠提供任意數(shù)量的車體附著凸緣。換句話說，代替在位于外部件的軌道槽之間的所有外周凹入部分上設(shè)置車體附著凸緣，僅在部分外周凹入部分上設(shè)置車體附著凸緣。
本發(fā)明適合于具有8個(gè)球的恒速萬向接頭，與帶有6個(gè)球的恒速萬向接頭相比，帶有8個(gè)球，球的PCD(節(jié)圓直徑)能夠減少，能夠有效地減少尺寸。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是改善克服不必要的振動(dòng)或消聲的噪音等的對策。
根據(jù)本發(fā)明，恒速萬向接頭包括配備有多個(gè)形成在柱形內(nèi)周表面上且軸向延伸的軌道槽的外部件；在球形外周表面上配備有多個(gè)軸向延伸的軌道槽的內(nèi)部件；多個(gè)球，每個(gè)球設(shè)置在由一對所述外部件的軌道槽和內(nèi)部件的軌道槽形成的球軌道上；具有用于保持所述球的穴的籠，其特征在于所述籠的外球形周表面的中心和所述內(nèi)球形表面的中心沿軸向兩個(gè)相反方向彼此偏離，且距所述籠中心的距離相同；球的數(shù)量是6個(gè)，球軌道的間距是任意的不等間距，所述間距至少是55°。在DOJ類型、滑動(dòng)類型恒速萬向接頭中，外部件的軌道槽和內(nèi)部件的軌道槽設(shè)置得沿周向具有不等間距，從而在帶有6個(gè)球的DOJ內(nèi)，例如能夠減少第6級(jí)別的誘發(fā)推力，可以避免車輛內(nèi)的振動(dòng)和消聲的噪音。
在帶有6個(gè)扭距傳送球的DOJ內(nèi)，為了減少上述第6級(jí)別的誘發(fā)推力，外部件的軌道槽和內(nèi)部件的軌道槽能夠設(shè)置得沿周向具有不等間距(參考日本未審結(jié)專利申請平成1-50767)，但是簡單地提供具有不等間距的軌道可能妨礙恒速萬向接頭的其它重要要求(例如強(qiáng)度和耐久性)的實(shí)現(xiàn)。能夠滿足強(qiáng)度、耐久性以及恒速萬向接頭的NVH特性的球軌道之間的間距至少應(yīng)該是55°。在此情況下，籠的穴的位置應(yīng)該與外部件的軌道槽和內(nèi)部件的軌道槽相位符合。這適合于最大操縱角是20～25°的產(chǎn)品，球軌道間距上限是55°，從而確?；\的內(nèi)穴柱寬度W1和內(nèi)部件的內(nèi)軌道球形表面寬度W2。如果球軌道間距小于55°，籠的內(nèi)穴柱寬度W1(圖9a)和內(nèi)部件的內(nèi)軌道球形表面寬度W2(圖8a)太小，不能提供恒速萬向接頭所需的足夠強(qiáng)度。
本發(fā)明的特征是，在恒速萬向接頭中，球軌道的間距是任意的不等間距，為60°±3°。由于外部件的軌道槽和內(nèi)部件的軌道槽的間距設(shè)定為60°±3°，籠的穴可以具有相同的窗長度和相等的間距(60°)，這適合于最大操縱角是20～25°的恒速萬向接頭。球軌道的間距限制在60°±3°內(nèi)，從而確保保證籠強(qiáng)度所需的內(nèi)穴柱寬度W3(

圖12a)。
本發(fā)明的特征是，在恒速萬向接頭中，所述穴在周向上等間距設(shè)置，窗口長度彼此相等。此時(shí)考慮到軌道間距(60°±3°)之間的偏差以及球根據(jù)恒速萬向接頭的最大操作角的周向運(yùn)動(dòng)，設(shè)定穴的窗口長度L2。當(dāng)穴具有相同的窗口長度時(shí)，可以設(shè)定在相同的間距間隔，能夠顯著輕易地組裝恒速萬向接頭。更具體地說，外部件和內(nèi)部件僅需要同相。
本發(fā)明的特征是，在恒速萬向接頭中，在包括接頭軸向線的部分，所述籠的內(nèi)球形表面的曲率半徑中心與所述內(nèi)部件的球形外周表面的曲率中心彼此偏離，所述籠的內(nèi)球形表面的曲率半徑比所述內(nèi)部件的球形外周表面的曲率半徑大，球和籠的穴之間設(shè)置軸向間隙δ2+δ2’為5～50微米。采用這種方式，在內(nèi)部件和籠之間設(shè)置軸向間隙δ1+δ1’，顯著地減少了接頭內(nèi)的滑動(dòng)阻力。即使恒速萬向接頭用于汽車驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，例如在AT汽車空轉(zhuǎn)期間僅施加相對小的力矩，來自發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的振動(dòng)能夠被吸收，能夠阻止所述振動(dòng)傳送到車體上。
本發(fā)明的特征是，在恒速萬向接頭中，通過將位于中間且延伸任意軸向尺寸的柱面與所述柱面兩側(cè)的內(nèi)部件的球形外周表面以及具有與位于所述柱面?zhèn)鹊那拾霃较嗤实牟糠智蛐伪砻嫦噙B，形成所述籠的內(nèi)周表面，球和籠的穴之間設(shè)置軸向間隙δ2+δ2’為5～50微米。采用這種方式，在內(nèi)部件和籠之間設(shè)置軸向間隙δ3+δ3’，顯著地減少了接頭內(nèi)的滑動(dòng)阻力。即使恒速萬向接頭用于汽車驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，例如在AT汽車空轉(zhuǎn)期間僅施加相對小的力矩，來自發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的振動(dòng)能夠被吸收，能夠阻止所述振動(dòng)傳送到車體上。
根據(jù)本發(fā)明，在DOJ類型中，滑動(dòng)類型的恒速萬向接頭具有多個(gè)球，由一對外部件的軌道槽和內(nèi)部件的軌道槽所形成的球軌道的間距任意設(shè)定在這種范圍，從而如上所述，提供恒速萬向接頭所需的不同特性(諸如強(qiáng)度、耐用性和NVH)。采用這種方式，由誘發(fā)推力引起<p>表2

圖4是具有8個(gè)車體附著凸緣的8球恒速萬向接頭的前視圖，顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例；圖5是具有4個(gè)車體附著凸緣的8球恒速萬向接頭的前視圖，顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例；圖6是符合本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的6球DOJ的前視圖；圖7是圖6所示DOJ的縱向斷面圖；圖8a是圖6所示DOJ的內(nèi)部件的橫截面視圖；圖8b是縱向橫截面視圖；圖9a是圖6所示DOJ內(nèi)的籠的前視圖；圖9b是縱向橫截面視圖；圖10是符合本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的6球DOJ的前視圖；圖11a是圖10的DOJ內(nèi)部件的橫截面視圖；圖11b是縱向橫截面視圖；圖12a是圖10的DOJ內(nèi)的籠的前視圖；圖12b是橫截面視圖；圖13是符合本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)環(huán)和籠的縱向橫截面視圖；圖14是符合本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)環(huán)和籠的縱向橫截面視圖；圖15是顯示誘發(fā)推力的第1級(jí)分量的測量結(jié)果的圖表；圖16是顯示誘發(fā)推力的第2級(jí)分量的測量結(jié)果的圖表；圖17是顯示誘發(fā)推力的第3級(jí)分量的測量結(jié)果的圖表；圖18是顯示誘發(fā)推力的第4級(jí)分量的測量結(jié)果的圖表；圖19是顯示誘發(fā)推力的第5級(jí)分量的測量結(jié)果的圖表；圖20是顯示誘發(fā)推力的第6級(jí)分量的測量結(jié)果的圖表；圖21是構(gòu)成汽車驅(qū)動(dòng)軸的滑動(dòng)類型恒速萬向接頭的橫截面視圖；圖22a是沿圖22b中線C-O-D所作的橫截面視圖，顯示了普通的滑動(dòng)類型恒速萬向接頭；圖22b是部分省略的顯示普通滑動(dòng)類型恒速萬向接頭的接頭外環(huán)的前視圖；圖23a是顯示螺栓和插口安裝在圖22a的接頭外環(huán)上狀態(tài)的橫截面視圖；圖23b是前視圖。
具體實(shí)施例方式
下文將介紹圖1～5所示的恒速萬向接頭的實(shí)施例。在圖22a、22b、23a和23b內(nèi)所示的恒速萬向接頭中相同或相應(yīng)的元件用相同的符號(hào)表示。
符合圖1a和1b所示實(shí)施例的滑動(dòng)類型恒速萬向接頭是一種雙偏移類型恒速萬向接頭(DOJ)，其構(gòu)成用作汽車中能量傳送機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸7(圖21)，并連接到車體側(cè)上的差速器3上。作為基本元件，所述恒速萬向接頭包括作為附著在車體側(cè)上的差速器3上的外部件的接頭外環(huán)21、作為附著在中間軸1一端上的內(nèi)部件的接頭內(nèi)環(huán)9、多個(gè)結(jié)合在接頭內(nèi)環(huán)9和接頭外環(huán)21之間的球10以及插在接頭內(nèi)環(huán)9和接頭外環(huán)21之間以便支撐球10的籠11(參考圖22a、22b、23a和23b，由于除了接頭外環(huán)21之外其結(jié)構(gòu)與普通恒速萬向接頭的結(jié)構(gòu)相同)。
接頭外環(huán)21采用沿周向在其內(nèi)周上具有等間距分布的多個(gè)與其軸線平行的線性軌道槽22的杯形形狀。接頭外環(huán)21在其外周上具有多個(gè)與其軸線平行并與軌道槽22對應(yīng)的線性軌道槽13。接頭外環(huán)21和接頭內(nèi)環(huán)9上的軌道槽22和13彼此配合，確定其中設(shè)置力矩傳送球10的球軌道。球10支撐在設(shè)置在接頭外環(huán)21和接頭內(nèi)環(huán)9之間的籠11的凹穴內(nèi)。在該恒速萬向接頭內(nèi)，當(dāng)在接頭外環(huán)21和接頭內(nèi)環(huán)9之間設(shè)置操作角時(shí)，籠11將球10控制在操作角的二等分平面內(nèi)，從而維持恒速。
根據(jù)如何附著在車體上而將恒速萬向接頭內(nèi)的接頭外環(huán)21劃分為凸緣類型。凸緣類型接頭外環(huán)21使用沿周向以等間距整體設(shè)置在外端部位上的多個(gè)車體附著凸緣23上，通過螺栓穿過形成在穿過車體附著凸緣23上的螺紋孔24而固定附著在差速器3上(參考圖21)。
接頭外環(huán)21具有形成為與內(nèi)周形狀(軌道槽)對應(yīng)的花形外周形狀，用于減少重量和尺寸。此處“花形形狀”涉及一種在接頭外環(huán)21的外周表面上具有在形成在內(nèi)周上的軌道槽22的位置之間形成的凹入部分25的形狀，從而沿軌道槽22延伸。車體附著凸緣23設(shè)置在位于接頭外環(huán)21的軌道槽22之間的外周凹入部分25上。
采用這種方式，外環(huán)21具有對應(yīng)于內(nèi)周形狀的花形外周形狀，從而恒速萬向接頭在維持目前水平的負(fù)荷能力的前提下可以減輕重量。此外，車體附著凸緣23設(shè)置在位于花形接頭外環(huán)21的軌道槽22之間的外周凹入部分25上，從而車體附著凸緣23的外徑可以減少，可以將恒速萬向接頭制造得緊湊。
圖2顯示普通接頭外環(huán)8和本發(fā)明的接頭外環(huán)21在尺寸上的比較。在圖2a中，作為界線的X-X線的左側(cè)顯示普通產(chǎn)品，右側(cè)顯示本發(fā)明產(chǎn)品。在圖2b中，作為界線的Y-Y線的上側(cè)顯示普通產(chǎn)品，下側(cè)顯示本發(fā)明產(chǎn)品。
在普通產(chǎn)品和本發(fā)明產(chǎn)品之間比較時(shí)，恒速萬向接頭的負(fù)載能力(尺寸)以及用于插入工具所需空間是相同的。在車體附著凸緣14和23之間的外徑尺寸的比較時(shí)，相對于普通產(chǎn)品，本發(fā)明產(chǎn)品的尺寸可以減少大約10％，重量減少大約20％。
本發(fā)明產(chǎn)品的接頭外環(huán)21具有對于減輕重量非常優(yōu)異的花形形狀，但是為了保持一定的強(qiáng)度，所述形狀在厚度上受一定限制。更具體地說，為了利用花形形狀減輕重量并保持恒速萬向接頭令人滿意的強(qiáng)度，不僅軌道槽的厚度而且軌道槽之間部位的厚度非常關(guān)鍵。
如圖1a所示，軌道槽22所在位置的最外徑尺寸DT與軌道槽22之間的車體附著凸緣23所在位置的最內(nèi)徑尺寸DN之間的比值DN/DT應(yīng)該設(shè)在0.85～0.95。當(dāng)最外徑尺寸DT與最內(nèi)徑尺寸DN設(shè)置在上述范圍內(nèi)，重量和尺寸能夠減輕，同時(shí)可以保證接頭外環(huán)21的強(qiáng)度。
如果DN/DT小于0.85，凸緣23所在位置的接頭外環(huán)21的部位太薄，不能提供恒速萬向接頭所需的強(qiáng)度。如果DN/DT大于0.95，車體附著凸緣23的外徑尺寸太大，不能減少重量和尺寸。
根據(jù)上述接頭外環(huán)21的軌道槽22(球10)的數(shù)量，車體附著凸緣23的數(shù)量可以任意地設(shè)定。更具體地說，代替圖1a、1b、2a和2b所示為接頭外環(huán)21上所有的軌道槽22而在所有位于軌道槽22之間的外周凹入部分25上設(shè)置車體附著凸緣23，車體附著凸緣23可以僅設(shè)置在部分凹入部分25上。例如如圖3所示，車體附著凸緣23可以設(shè)置在沿接頭外環(huán)21的周向以等間距設(shè)置的3個(gè)外周凹入部分25內(nèi)。
在上述實(shí)例中，雖然6個(gè)球10結(jié)合在恒速萬向接頭內(nèi)，該實(shí)施例可以適用于組合有8個(gè)球10的恒速萬向接頭。對于8個(gè)球10，可以減少球PCD，與帶有6個(gè)球的恒速萬向接頭相比，接頭可以更緊湊。此時(shí)，車體附著凸緣23可以如圖4所示設(shè)置在所有8個(gè)外周凹入部分25內(nèi)或如圖5所示沿接頭外環(huán)21周向以等間距設(shè)置在4個(gè)外周凹入部分25上。
作為基本元件，圖6～9所示的本發(fā)明實(shí)施例的恒速萬向接頭包括外環(huán)110、內(nèi)環(huán)120、球130和籠140。外環(huán)110具有杯形，其一端敞開并在與所述敞開端相反側(cè)具有一個(gè)與驅(qū)動(dòng)軸相連的軸部116。外環(huán)110的內(nèi)周面112是圓柱形，在所述圓柱形的內(nèi)周面上等間距形成6個(gè)軸向延伸的軌道槽114。內(nèi)環(huán)120具有球形外周面122，6個(gè)軸向延伸的軌道槽124形成在球形外周面122上。內(nèi)環(huán)120具有與轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連的鋸齒形孔126。外環(huán)110的軌道槽114和內(nèi)環(huán)120的軌道槽124成對從而確定球穴，一個(gè)球130設(shè)置在外環(huán)110和內(nèi)環(huán)120之間以便傳送力矩。球130保持在籠140內(nèi)穴146內(nèi)?；\140在外球形表面部位142與外環(huán)110的圓柱形內(nèi)周表面部分112接觸，在內(nèi)外球形表面部位144與內(nèi)環(huán)120的球形外周表面部分122接觸。因而能夠在外環(huán)110和籠140之間、籠140和內(nèi)環(huán)120之間形成角度位移。由內(nèi)環(huán)120、球130和籠140組成的輔助單元可以沿外環(huán)110的軸向相對于外環(huán)110滑動(dòng)。如圖9b所示，籠140的外球形表面部位142的中心Oo和內(nèi)周表面部位144的中心Oi在相反方向偏離穴中心O相等的軸向距離。從而，當(dāng)接頭在某個(gè)操作角下傳送力矩時(shí)，球總是位于由外環(huán)110的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和內(nèi)環(huán)120的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線所形成的二等分平面上，從而可以確保接頭的恒速。
根據(jù)該實(shí)施例，球軌道的間距α1～α6是任意的，并且不小于55°。更具體地說，如圖6和8所示，外環(huán)110的軌道槽114和內(nèi)環(huán)120的軌道槽124的間距是任意的，并且不小于55°(參考表1內(nèi)的實(shí)例1～3)。間距的下限設(shè)定為55°，從而所規(guī)定的內(nèi)環(huán)120的球形表面寬度W2和籠140的內(nèi)穴柱寬度W1能夠確保內(nèi)環(huán)120和籠140的強(qiáng)度所需。根據(jù)該實(shí)施例。如圖9所示，象外環(huán)110的軌道槽114和內(nèi)環(huán)120的軌道槽124的間距那樣，籠140的穴146間距是任意的，并且不小于55°，因此在組裝接頭時(shí)，外環(huán)110、內(nèi)環(huán)120和籠140應(yīng)該調(diào)整到同相?；\140的穴146的窗口長度L1是相等的。根據(jù)接頭的最大操作角考慮球130的周向運(yùn)動(dòng)，設(shè)定穴146的窗口長度L1。
下文介紹圖10～12所示實(shí)施例。DOJ的基本結(jié)構(gòu)與圖6～9內(nèi)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)基本相同，相同的元件由相同的標(biāo)號(hào)表示。如圖10和11所示，根據(jù)該實(shí)施例，外環(huán)110的軌道槽114和內(nèi)環(huán)120的軌道槽124的間距α1～α6是不等的間距，數(shù)值為60°±3°(參考表1內(nèi)的實(shí)例4)，當(dāng)間距限定在60°±3°時(shí)，可以確保考慮籠140強(qiáng)度所需的內(nèi)穴柱寬度W3的尺寸。在該實(shí)例中，如圖12所示，籠140的穴146可以等間距(60°)設(shè)置，穴146的窗口長度L2是相等的。根據(jù)球軌道間距的偏差(60°±3°)和基于接頭最大操作角的球130的周向運(yùn)動(dòng)，設(shè)定穴146的窗口長度L2?；\140的穴146長度相同且設(shè)有相同的間距，僅在組裝接頭時(shí)，需要用于外環(huán)110和內(nèi)環(huán)120的相位調(diào)整，可以極其簡單地進(jìn)行。
根據(jù)圖13和14所示實(shí)施例，內(nèi)環(huán)120和籠140可以彼此軸向相對運(yùn)動(dòng)，放松對球的限制，從而球可以輕易地轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖13所示實(shí)施例中，，內(nèi)環(huán)120的球形外周表面122的曲率半徑(r)設(shè)定成小于籠140的內(nèi)球形表面部位144的曲率半徑(R)，內(nèi)環(huán)120的球形外周表面122的曲率中心與籠140的內(nèi)球形表面部位144的曲率中心徑向移動(dòng)。采用這種方式，在內(nèi)環(huán)120的球形外周表面122與籠140的內(nèi)球形表面部位144之間形成軸向間隙δ1和δ1’，間隙δ1和δ1’允許內(nèi)環(huán)120相對于籠140軸向移動(dòng)。
在圖14所示實(shí)施例中，通過將在中間的軸向尺寸(L)的柱面144a與在兩側(cè)的部分球面144b相連，形成籠140的內(nèi)周表面。部分球面144b的曲率半徑(R)與內(nèi)環(huán)120的球形外周表面122的曲率半徑(r)相同，內(nèi)環(huán)120的外周表面122和籠140的內(nèi)周表面(144a和144b)之間具有間隙δ3和δ3’。
在圖13和14所示實(shí)施例中，考慮到籠140和球130之間的碰撞，籠140在穴146的軸向兩個(gè)方向上的壁與球130之間具有間隙δ2和δ2’。δ2和δ2’設(shè)定為5～50μm，以便放松對球130的限制。由于一旦間隙大于50μm，不僅由球130和籠140之間的碰撞所導(dǎo)致的撞擊噪音大，而且，籠140的穩(wěn)定性受碰撞發(fā)生時(shí)的沖擊的影響，因而間隙δ2和δ2’的上限是50μm，雖然在理論上，由于球130不受限制，間隙δ2和δ2’的下限可以是0，間隙δ2和δ2’的下限是5μm。這確保消除固緊的容隙，確保間隙δ2和δ2’便于制造和維修。
在圖13和14所示實(shí)施例中，間隙δ1和δ1’或間隙δ3和δ3’允許內(nèi)環(huán)120和籠140沿軸向相對運(yùn)動(dòng)，由于不受籠140的穴146的限制，球130可以不受阻地轉(zhuǎn)動(dòng)，從而，外環(huán)110和內(nèi)環(huán)120的軸向相對運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)阻力非常小。當(dāng)施加力矩時(shí)，來自發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的振動(dòng)由外環(huán)110和內(nèi)環(huán)120之間通過籠140的平穩(wěn)、輕微的相對運(yùn)動(dòng)而吸收，沒有傳送到車體上。由于接頭內(nèi)的滑動(dòng)阻力非常小，能夠非常順利地進(jìn)行角位移和軸向移動(dòng)。
在上述實(shí)施例中，除了球130數(shù)量是6個(gè)的情況之外，使用6個(gè)球130，通過利用不等間距可以類似地減少誘發(fā)力。然而，注意根據(jù)球130的數(shù)量和操作角之間的關(guān)系，確定間距的范圍。6個(gè)球的DOJ的球軌道槽和操作角之間的關(guān)系和8個(gè)球的DOJ的球軌道槽和操作角之間的關(guān)系如表2和3所示。
(表2)

(表3)

權(quán)利要求
1一種滑動(dòng)類型的恒速萬向接頭，包括配備有多個(gè)形成在內(nèi)周上的軌道槽的外部件；在外周上配備有對應(yīng)于外部件的軌道槽的軌道槽的內(nèi)部件；設(shè)置在球軌道上并用于傳送力矩的多個(gè)球，通過所述外部件和內(nèi)部件之間的軌道槽合作，確定所述球軌道；具有用于保持所述球的穴的籠，其中在所述外部件的外端沿周向間隔設(shè)置多個(gè)車體附著凸緣，所述凸緣向外部分突出，所述外部件的外周形狀是與內(nèi)周形狀對應(yīng)的花形，車體附著凸緣形成在位于外部件的軌道槽之間的外周凹入部分上。
2如權(quán)利要求1所述滑動(dòng)類型恒速萬向接頭，其特征在于外部件的外周形狀構(gòu)造得軌道槽所在位置的最外直徑DT與車體附著凸緣所在位置的最內(nèi)直徑DN之間的比值DN/DT設(shè)定為0.85～0.95。
3如權(quán)利要求1所述滑動(dòng)類型恒速萬向接頭，其特征在于相對于所述外部件的軌道槽數(shù)量提供任意數(shù)量的車體附著凸緣。
4如權(quán)利要求1所述滑動(dòng)類型恒速萬向接頭，其特征在于所述球的數(shù)量是8個(gè)。
5一種滑動(dòng)類型的恒速萬向接頭，包括配備有多個(gè)形成在柱形內(nèi)周表面上且軸向延伸的軌道槽的外部件；在球形外周表面上配備有多個(gè)軸向延伸的軌道槽的內(nèi)部件；多個(gè)球，每個(gè)球設(shè)置在由一對所述外部件的軌道槽和內(nèi)部件的軌道槽形成的球軌道上；具有用于保持所述球的穴的籠，其中所述籠的外球形周表面的中心和所述內(nèi)球形表面的中心沿軸向兩個(gè)相反方向彼此偏離，且距所述籠中心的距離相同；球的數(shù)量是6個(gè)，球軌道的間距是任意的不等間距，所述間距至少是55°。
6如權(quán)利要求5所述滑動(dòng)類型恒速萬向接頭，其特征在于球軌道的間距是任意的不等間距，為60°±3°。
7如權(quán)利要求6所述滑動(dòng)類型恒速萬向接頭，其特征在于所述穴在周向上等間距設(shè)置，窗口長度彼此相等。
8如權(quán)利要求5～7之一所述滑動(dòng)類型恒速萬向接頭，其特征在于在包括接頭軸向線的部分，所述籠的內(nèi)球形表面的曲率半徑中心與所述內(nèi)部件的球形外周表面的曲率中心彼此偏離，所述籠的內(nèi)球形表面的曲率半徑比所述內(nèi)部件的球形外周表面的曲率半徑大，球和籠的穴之間設(shè)置軸向間隙為5～50微米。
9如權(quán)利要求5～7之一所述滑動(dòng)類型恒速萬向接頭，其特征在于通過將位于中間且延伸任意軸向尺寸的柱面與所述柱面兩側(cè)的內(nèi)部件的球形外周表面以及具有與位于所述柱面?zhèn)鹊那拾霃较嗤实牟糠智蛐伪砻嫦噙B，形成所述籠的內(nèi)周表面，球和籠的穴之間設(shè)置軸向間隙為5～50微米。
全文摘要
使用簡單的措施減少接頭外環(huán)的外徑，從而提供可以輕易地減少重量和尺寸的恒速萬向接頭。目的是改善不必要的振動(dòng)或消聲的噪音等。恒速萬向接頭包括具有多個(gè)形成在內(nèi)周上的軌道槽的接頭外環(huán)；配備有對應(yīng)于接頭外環(huán)的軌道槽的軌道槽的接頭內(nèi)環(huán)；設(shè)置在球軌道上并用于傳送力矩的多個(gè)球，所述球軌道位于所述接頭外環(huán)和接頭內(nèi)環(huán)之間，通過組合上述軌道槽而形成；具有用于保持所述球的穴的籠，在所述恒速萬向接頭內(nèi)具有沿接頭外環(huán)的外周方向間隔設(shè)置多個(gè)車體附著凸緣，所述凸緣沿徑向部分突出。所述接頭外環(huán)具有與內(nèi)周形狀對應(yīng)的花形外周形狀，車體附著凸緣形成在位于接頭外環(huán)的軌道槽之間的外周凹入部分上。在該接頭中，球的數(shù)量是6個(gè)，球軌道的間距是任意的，不小于55°。
文檔編號(hào)F16D3/227GK1644946SQ20051000442
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月20日
發(fā)明者持永修二, 星野學(xué), 鈴木勝博, 兼子友明, 小林正純 申請人:Ntn株式會(huì)社