專利名稱：三腳型等速萬向接頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種三腳型等速萬向接頭。
背景技術：
通常，等速萬向接頭(三腳型等速萬向接頭)，如圖11A和圖11B所 示，以外側接頭部件51、作為內側接頭部件的三腳部件52、作為轉矩傳 遞部件的輥53為主要構成要素(參照專利文獻l)。
外側接頭部件51由一體形成的嘴部54和桿部55構成。嘴部54是一 端開口的杯形狀，在內周的圓周向三等分位置形成在軸向延伸的軌道槽 56。嘴部54從橫剖面(圖11B)看，為大徑部54a和小徑部54b交替出現(xiàn) 的非圓筒形狀。即，嘴部54通過形成大徑部54a和小徑部54b而在其內 周面形成沿著軸向延伸的三根所述軌道槽56。在各軌道槽56的圓周向上 相對的側壁上形成輥引導面57、 57。
三腳部件52具有凸臺58和腳軸59。在凸臺58上形成能夠與軸60 傳遞轉矩地結合的花鍵或鋸齒孔(serration hole) 61。腳軸59從凸臺58 的圓周向三等分位置向半徑方向突出。三腳部件52的各腳軸59支承輥53， 并使其能夠旋轉。另外，輥53存在具有內側輥和外側輥的雙輥型和僅具 有一個輥的單輥型(雙輥型參照專利文獻2)。
在腳軸59和輥53之間，如圖11C所示，多個針狀滾柱62以總滾柱 狀態(tài)配設。這些針狀滾柱62在腳軸59的根基方向上被形成于三腳部件52 的凸臺部和腳軸59根基部的邊界上的臺階部63限制位置。在腳軸59的 前端方向上，通過設于腳軸59前端側的定位器64限制位置(止脫)。在 腳軸59的前端側外周面上形成周向槽65，在該周向槽65上安裝擋圈66。 在擋圈66的內側(腳軸根基側)的腳軸59外周面上嵌合所述定位器64 (參照專利文獻3)。
專利文獻l:實開昭53 — 62555號公報專利文獻2:特公平8 — 1219號公報
專利文獻3:實開平2 — 94928號公報
以往的三腳型等速萬向接頭，如前所述通過安裝在腳軸的前端的定位 器和擋圈防止針狀滾柱的飛出。在接頭取工作角的狀態(tài)下隨著接頭的旋 轉，腳軸相對于輥上下移動，所以需要限制針狀滾柱的軸向位置。
但是，在利用定位器和擋圈的位置限制中，除了這些部件成本外，在 腳軸上形成擋圈用的槽需要加工成本，所以造成成本提高。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述課題而研發(fā)的，其提供一種不使用支架和擋圈而僅 通過腳軸能進行針狀滾柱的軸向位置限制的三腳型等速萬向接頭。
為了解決該課題，本發(fā)明第一方面提供三腳型等速萬向接頭，其具有 外側接頭部件，在其內周設置在軸線方向延伸的三根軌道槽，并在各軌道 槽的內側壁設置相對的輥引導面；三腳部件，其具有前端插入所述軌道槽 內的三根腳軸；輥，其旋轉自如地支承在所述腳軸上并且滾動自如地插入 所述外側接頭部件的軌道槽內；多個針狀滾柱，其配設在所述腳軸和輥之 間，其中，在所述腳軸外周面收納所述針狀滾柱，在周向形成構成針狀滾 柱的滾動面的槽部，并且為了輔助所述針狀滾柱排列保持在該槽部內，涂 敷半固體潤滑劑或固體潤滑劑。
這樣，由于在腳軸外周面的槽部收納針狀滾柱，所以槽部的兩側壁乃 至肩部成為針狀滾柱的位置限制部，即使在接頭取工作角的狀態(tài)下腳軸相 對于輥相對上下移動，也能夠防止針狀滾柱的飛出。另外，本發(fā)明為了輔 助所述針狀滾柱被排列保持而涂敷半固體潤滑劑或固體潤滑劑。
本發(fā)明第二方面，在第一方面的基礎上，所述半固體潤滑劑或固體潤 滑劑的粘度為0、 1、 2號的任一個。粘度反映潤滑劑的硬度，從"000" 到"6" (JISK 2220.5.3所規(guī)定)。數(shù)字和外觀的關系如下，"000":半流動
體、"00":半流動體、"0":軟質、"1":軟質、"2":稍軟質、"3":普通、 "4":稍硬質、"5":硬質、"6":固體。粘度為0、 1、 2號的任一個，從 而能夠輔助針狀滾柱排列保持在腳軸的槽部內。
本發(fā)明第三方面，在第二方面的基礎上，所述半固體潤滑劑或固體潤滑劑為潤滑脂、發(fā)泡樹脂、塑料潤滑脂的任一個。這些潤滑劑輔助針狀滾 柱排列保持在腳軸槽部內。
在本發(fā)明第四方面中，在第一方面的基礎上，相對于所述輥引導面的 寬度方向中心位置，將所述腳軸的槽部的寬度方向中心位置偏置于腳軸的 前端側。
三腳型等速萬向接頭，在取工作角的狀態(tài)下腳軸相對于輥相對上下移 動。因此，針狀滾柱沿著輥的內徑面在軸向上反復上下移動。這時的腳軸 相對于輥的上下移動量其外側接頭部件向年半徑方向內側的移動量比外 側接頭部件向半徑方向外側的移動量大。對于移動量，向內側的移動量相 對于外側大三倍。因此，針狀滾柱在輥的內徑面中與接近接頭軸心的部分 的接觸頻率比距離接頭軸心遠的部分的接觸頻率高。因此，為了防止偏磨 耗等情況，如前所述將腳軸的槽部的寬度方向中心位置稍稍偏置在腳軸的 前端側。
本發(fā)明第五方面，在第四方面的基礎上，所述偏置量為在接頭的常用 工作角中，所述腳軸以所述輥引導面為基準相對于輥向所述外側接頭部件 的半徑方向外側轉換的量和向半徑方向內側轉換的量的差值的一半。
這樣設定偏置量，從而能夠在輥的內徑寬度方向整個區(qū)域上使針狀滾 柱均勻接觸。
本發(fā)明第六方面，在第一方面的基礎上，所述腳軸的槽部的寬度設定 為，在針狀滾柱收納在槽部的狀態(tài)下存在于針狀滾柱的兩端和槽部兩側壁 之間的軸向間隙的合計在接頭的常用工作角中比腳軸相對于輥向外側接 頭部件的半徑方向轉換時的最大移動量大。
腳軸向內側的移動量比半徑方向外側大。向該內側轉換移動時針狀滾 柱不接觸槽部的側壁，從而避免針狀滾柱的端面摩擦，防止散熱、生塵、 噪音、斜滾等情況。
本發(fā)明的第七方面，在第一方面的基礎上，除了所述腳軸的槽部和與 軸接合的花鍵或鋸齒孔，所述三腳部件為鍛造肌體。由此能夠實現(xiàn)低成本。
本發(fā)明第八方面，在第一方面的基礎上，將所述三腳部件的腳軸其槽 部的一部分或全部進行淬火鋼切削加工或成型研磨加工。從而能夠實現(xiàn)低 成本。本發(fā)明第九方面，所述腳軸的槽部的兩側壁以錐狀擴展。 由此，防止各針狀滾柱的端面中的散熱、生塵、噪音、斜滾等情況。 本發(fā)明第十方面，在第一方面的基礎上，在所述腳軸的槽部底面以及 /或所述輥的內徑面形成剖面凸圓弧狀的隆起面。
由此，能夠積極誘導輥相對于腳軸的傾斜，提高低工作角側NVH特
性。即、接頭的工作角為低工作角側的情況下即使腳軸相對于軌道槽傾斜， 也能夠通過輥的傾斜吸收相應的傾斜，從而防止輥和軌道槽傾斜，提高低
工作角側NVH特性。
本發(fā)明第十一方面，在第一方面的基礎上，在所述腳軸的前端面安裝 直徑比所述輥的內徑大的傘狀部件。
該傘狀部件為輥的止脫用，其材質可以是鋼制或樹脂制。作為傘狀部 件的固定結構，例如可采用在傘狀部件的下面中心突出設置短軸，該短軸 嵌合在形成在腳軸的前端面上的嵌合孔中的固定結構。
本發(fā)明第十二方面，在第一方面的基礎上，在所述外側接頭部件的開 口端側軌道槽的底壁面形成向軌道槽內突出并與所述腳軸的前端部干涉 的突起部。
本發(fā)明第十三方面，在第一方面的基礎上，在所述腳軸的槽部底面形 成剖面凹圓弧狀的隆起面。
通過在腳軸的槽部底面形成剖面凹圓弧狀的隆起面，從而在接頭低工 作角側積極誘導針狀滾柱的傾扭，實現(xiàn)與腳軸外周面的線接觸，實現(xiàn)面壓 降低和壽命增大。
發(fā)明效果
本發(fā)明由于在腳軸外周面的槽部收納針狀滾柱，所以槽部的兩側壁乃 至肩部成為針狀滾柱的位置限制部，即使在接頭取工作角的狀態(tài)下腳軸相 對于輥相對上下移動，也能夠防止針狀滾柱的飛出。另外，本發(fā)明為了輔 助所述針狀滾柱被排列保持而涂敷半固體潤滑劑或固體潤滑劑，從而在結 合組裝時起到幫助。


圖1 (A) (B)是表示本發(fā)明的第一實施方式的圍繞腳軸的剖面圖。圖2 (A) (B)是表示本發(fā)明的第二實施方式的圍繞腳軸的剖面圖。
圖3 (A) (B)是表示本發(fā)明的第三實施方式的圍繞腳軸的剖面圖。 圖4 (A) (B)是表示本發(fā)明的第四實施方式的圍繞腳軸的剖面圖。 圖5 (A) (B)是表示本發(fā)明的第五實施方式的圍繞腳軸的剖面圖。 圖6 (A) (D)是表示本發(fā)明的第六實施方式的圍繞腳軸的剖面圖。 圖7 (A) (B)是表示本發(fā)明的第七實施方式的圍繞腳軸的剖面圖。 圖8 (A) (B)是表示本發(fā)明的第八實施方式的圍繞腳軸的剖面圖。 圖9 (A) (B)是表示本發(fā)明的第九實施方式的圍繞腳軸的剖面圖。 圖10 (A) (B)是表示本發(fā)明的第十實施方式的圍繞腳軸的剖面圖。 圖11A是表示以往的三腳型等速萬向接頭的總剖面圖和本發(fā)明的第 十一實施方式的放大剖面圖。
圖IIB是以往的三腳型等速萬向接頭的橫剖面圖。
圖IIC是以往的三腳型等速萬向接頭的繞腳軸的剖面圖。
具體實施例方式
以下，根據(jù)圖1 圖IO說明本發(fā)明的實施方式。
本發(fā)明的等速萬向接頭的基本形式與圖11A的以往的三腳型等速萬 向接頭相同。與以往不同的部分是腳軸的周面形狀和外側接頭部件的開口 部的內徑形狀。這樣，根據(jù)以下

與以往不同的部分。
如圖1 (A) (B)所示，本發(fā)明的第一實施方式在腳軸1的外周面沿 周向形成槽部2。圖1 (A) (B)的不同點是有無腳軸1的根緣側臺階部 10。槽部2收納多個針狀滾柱6，槽部2的底面構成針狀滾柱6的滾動面。 在槽部2內，雖然未圖示，但填充有粘度被調整為O、 1、 2號的任一個的 半固體潤滑劑或固體潤滑劑，以該潤滑劑作為介質來輔助使針狀滾柱6排 列保持在槽部2內。通過使粘度形成為O、 1、 2號任一個，從而能夠輔助 針狀滾柱6穩(wěn)定地排列保持在槽部2內。以上的結構為本發(fā)明的基本情況，
其他實施方式也相同。
半固體潤滑劑或固體潤滑劑是潤滑脂、發(fā)泡樹脂、塑料潤滑脂等。"潤
滑脂"是指在潤滑油中分散增稠劑而形成半固體或固體狀。"發(fā)泡樹脂" 是發(fā)泡的PET潤滑劑等，例如將1重量份的PET發(fā)泡潤滑劑與99重量份的蒸餾水攪拌發(fā)泡而形成剛性發(fā)泡。"塑料潤滑脂"是指將例如聚乙烯l
95重量％、優(yōu)選30重量％以上與肥皂或非肥皂增稠用的潤滑脂99 5重 量％的混合物加熱而固化形成的產物。
相對于外側接頭部件3的輥引導面4的寬度方向中心位置，槽部2的 寬度方向中心位置稍稍偏置于腳軸1的前端側。三腳型等速萬向接頭在取 工作角的狀態(tài)下，腳軸1相對于輥5相對上下移動。因此，針狀滾柱6沿 著輥5的內徑面在軸向反復進行上下移動。這時的腳軸1相對于輥的上下 移動量在腳軸取工作角的狀態(tài)下，當外側接頭部件3向半徑方向外側的移 動量為"1"的情況下，向半徑方向內側的移動量為"3"。因此，針狀滾 柱6與輥5的內徑面中靠近接頭軸心的部分的接觸頻率比與遠離接頭軸心 的部分的接觸頻率高。因此，如前所述，將腳軸l的槽部2的寬度方向中 心位置稍稍偏置在腳軸1的前端側。
考慮到上述腳軸1相對于輥向外側接頭部件3的半徑方向外側的移動 量"1"和向半徑方向內側的移動量"3"的情況下，所述偏置F的量為它 們的差值的一半是合適的。這樣通過使槽部2以腳軸1的內外移動量的差 值的一半量而偏置在腳軸1前端側，能夠使針狀滾柱6在輥5的內徑面的 寬度方向整個區(qū)域上沒有遺漏地接觸。結果，能夠防止針狀滾柱6乃至輥 5內徑面的偏磨耗。另外，也能夠得到針狀滾柱6的面壓降低效果。
接著，根據(jù)圖2 (A) (B)說明本發(fā)明的第二實施方式。該實施方式 除了槽部2以及與軸接合的花鍵或鋸齒孔，三腳部件7的腳軸1為鍛造肌 體或冷鍛造肌體。腳軸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。通過將槽部2以外的腳軸1表面形成鍛造肌體乃至冷鍛造肌 體，能夠降低三腳型等速萬向接頭的制造成本。另外，圖2 (A) (B)的 不同點是有無腳軸1的根緣側臺階部10。
接著，根據(jù)圖3 (A) (B)說明本發(fā)明的第三實施方式。該實施方式 中腳軸1的槽部2的深度H為針狀滾柱6的直徑d的10%以上50%以下。 當針狀滾柱6的直徑d不到10X，則與滾柱的接觸面積過少，從而作為針 狀滾柱6的軸線方向的位置限制是不充分的。針狀滾柱6的直徑d超過50 %，則與端面的接觸面積過大，摩擦損失和散熱顯著。另外，圖3 (A) (B) 的不同點是有無腳軸i的根緣側臺階部10。接著，根據(jù)圖4 (A) (B)說明本發(fā)明的第四實施方式。該實施方式
中，三腳部件7的腳軸1其槽部2的一部分或全部進行淬火鋼切削加工或 成形研磨加工。另外，圖4 (A) (B)的不同點是有無腳軸1的根緣側臺 階部10。
接著，根據(jù)圖5 (A) (B)說明本發(fā)明的第五實施方式。該實施方式 是將腳軸1的槽部2的兩側壁即肩部2a、 2b擴展成錐狀。肩部2a的傾斜 角9可以例如為15° 。通過將肩部2a、 2b擴展成錐狀，從而能夠防止針 狀滾柱6的端面的中心附近接觸肩部2a、 2b。由此能夠防止針狀滾柱6的 歪扭，使旋轉動作穩(wěn)定。另外，圖5 (A) (B)的不同點是有無腳軸1的 根緣側臺階部10。
接著，根據(jù)圖6 (A) (D)說明本發(fā)明的第六實施方式。該實施方 式中，在腳軸1的槽部2的底面以及輥5的內徑面上形成剖面凸圓弧狀的 隆起面C。由此，在接頭低工作角側輥5擺動自如，從而能夠提高低工作 角側NVH特性。隆起面C也可以僅形成在腳軸1的槽部2或輥5的內徑 面的任一方上。另外，向針狀滾柱的隆起面也能夠到處同樣的效果。另外， 圖6 (A) (B)與(C) (D)的不同點是有無腳軸1的根緣側臺階部10。
接著，根據(jù)圖7 (A) (B)說明本發(fā)明的第七實施方式。該實施方式 中，作為輥5的止脫用部件，在腳軸1的前端面安裝有直徑比輥5的內徑 大的傘狀部件8。傘狀部件8例如能夠形成鋼制或樹脂制。當然也可以由 具有規(guī)定強度的其他材料構成。作為傘狀部件8的固定結構例如能夠采用 在傘狀部件8的下表面中心突出設置短軸8a，將該短軸8a嵌入形成在腳 軸1的前端面上的嵌合孔9上的固定結構。另外，如圖7 (A) (B)的不 同點是有無腳軸1的根緣側臺階部10。
接著，根據(jù)圖8 (A) (D)說明本發(fā)明的第八實施方式。該實施方 式中，在腳軸1的槽部2上嵌合帶縫隙的墊圈11或12。該墊圈11、 12構 成針狀滾柱6以及輥5的止脫部件。墊圈11、 12的形狀能夠采用如圖8 (A)所示稍稍較大突出并且向腳軸1前端側傾斜的形狀、或圖8 (B)所 示在半徑方向較短突出的形狀等各種形狀。另外，圖8 (A) (B)和(C) (D)的不同點是有無腳軸1的根緣側臺階部10。
接著，根據(jù)圖9 (A) (B)說明本發(fā)明的第九實施方式。該實施方式中，在腳軸1的槽部2的底面形成剖面凹圓弧狀的隆起面C，在輥5的內 徑面上形成剖面凸圓弧狀的隆起面C。隆起面C的程度(曲率半徑)可以
是在接頭工作角的低工作角側，針狀滾柱6與腳軸1的外周面(槽部2的
底面)線接觸的程度。由此，在接頭低工作角側能夠積極誘導針狀滾柱傾
扭，實現(xiàn)面壓降低和壽命增大。隆起面C也可以不形成在輥5的內徑面， 而僅形成在腳軸1的槽部2的底面上。另外，圖9 (A) (B)的不同點是 有無腳軸l的根緣側臺階部IO。
接著，根據(jù)圖10 (A) (B)說明本發(fā)明的第十實施方式。該實施方式 中，腳軸的槽部2的寬度即槽部2的兩肩部2a、 2b的間隔設定為，在針 狀滾柱6收納在槽部2的狀態(tài)下，存在于針狀滾柱6的兩端和槽部2兩側 壁之間的軸向間隙A、 B的合計(A+B)比在接頭的常用工作角中腳軸1 相對于輥5移動時的最大移動量更大。另外，圖10 (A) (B)的不同點是 有無腳軸1的根緣側臺階部10。
在接頭取工作角的狀態(tài)下，伴隨接頭的旋轉，腳軸1相對于輥相對地 讓位(shift)移動。這時，收納在腳軸l的槽部2中的針狀滾柱6與腳軸 1的讓位移動一起移動。存在于針狀滾柱6的兩端和槽部2的兩側壁(兩 肩部)之間的軸向間隙的合計(A+B)，若比腳軸1的最大移動量小，則 每次腳軸1讓位移動時，針狀滾柱6的端部容易與槽部2的側壁接觸。腳 軸1的向內外任一者讓位移動的結束時刻與針狀滾柱6的滾動翻轉時刻一 致，所以針狀滾柱6在使其端部與槽部2側壁接觸的狀態(tài)下翻轉，所以針 狀滾柱6的旋轉動作不穩(wěn)定，妨礙NVH特性。因此，如前所述，存在于 針狀滾柱6的兩端和槽部2的兩側壁(兩肩部)之間的軸向間隙的合計(A +B)設定為比腳軸1的最大移動量大。由此，能夠大幅降低針狀滾柱6 的端部伴隨腳軸1的讓位移動而接觸槽部2的側壁的次數(shù)，能夠使針狀滾 柱6的旋轉動作穩(wěn)定，提高NVH特性。
接著，說明本發(fā)明的第十一實施方式。該實施方式中，援引表示以往 的三腳型等速萬向接頭的圖11進行說明，則如圖11A的圓內的放大剖面 圖所示，在外側接頭部件51的開口端側軌道槽60的底壁面上形成向軌道 槽56內突出并與腳軸59的前端部干涉的突起部13。突起部13的形狀當 然不限于圖示的實施例。通過突起部13防止腳軸59乃至三腳部件52從外側接頭部件51脫離。
以上說明了本發(fā)明的實施方式，但是本發(fā)明不限于上述實施方式，能 夠在基于權利要求的范圍的技術思想的范圍內進行種種變更。
權利要求
1、一種三腳型等速萬向接頭，具有外側接頭部件，其在內周設置在軸線方向上延伸的三根軌道槽，并在各軌道槽的內側壁設置相對的輥引導面；三腳部件，其具有前端插入所述軌道槽內的三根腳軸；輥，其旋轉自如地支承于所述腳軸并且滾動自如地插入所述外側接頭部件的軌道槽；多個針狀滾柱，其配設在所述腳軸和輥之間，其特征在于在所述腳軸外周面收納所述針狀滾柱，并在周向上形成構成針狀滾柱的滾動面的槽部，并且通過半固體潤滑劑或固體潤滑劑來輔助在該槽部內排列保持所述針狀滾柱。
2、 如權利要求1所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，所述半固體潤滑劑或固體潤滑劑的粘度為O、 1、 2號的任一個。
3、 如權利要求2所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，所述半固體潤滑劑或固體潤滑劑為潤滑脂、發(fā)泡樹脂、塑料潤滑脂的任一個。
4、 如權利要求1所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，相對于所述輥引導面的寬度方向中心位置，將所述腳軸的槽部的寬度方向中心位置偏置于腳軸的前端側。
5、 如權利要求4所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，所述偏置量為在接頭的常用工作角中，以所述輥引導面為基準，所述腳軸相對于輥向所述外側接頭部件的半徑方向外側移動的量和向半徑方向內側移動的量的差值的一半。
6、 如權利要求1所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，所述腳軸的槽部的寬度設定為在將針狀滾柱收納在槽部的狀態(tài)下，存在于針狀滾柱的兩端和槽部兩側壁之間的軸向間隙的總和比在接頭的常用工作角中所述腳軸相對于輥向外側接頭部件的半徑方向移動時的最大移動量大。
7、 如權利要求1所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，除了所述腳軸的槽部和與軸接合的花鍵或鋸齒孔，所述三腳部件為鍛造肌體。
8、 如權利要求1所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，對所述三腳部件的腳軸其槽部的一部分或全部進行淬火鋼切削加工或成型研磨加工。
9、 如權利要求1所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，將所述腳軸的槽部的兩側壁擴展成錐狀。
10、 如權利要求l所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，在所述腳軸的槽部底面以及/或所述輥的內徑面形成有剖面凸圓弧狀的隆起面。
11、 如權利要求l所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，在所述腳軸的前端面安裝有直徑比所述輥的內徑大的傘狀部件。
12、 如權利要求l所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，在所述外側接頭部件的開口端側軌道槽的底壁面形成有向軌道槽內突出而與所述腳軸的前端部干涉的突起部。
13、 如權利要求l所述的三腳型等速萬向接頭，其特征在于，在所述腳軸的槽部底面形成有剖面凹圓弧狀的隆起面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三腳型等速萬向接頭，可僅由腳軸的軸頸面進行針狀滾柱的軸向位置限制。該三腳型等速萬向接頭在腳軸(1)的外周面收納針狀滾柱(6)，在周向形成構成針狀滾柱(6)的滾動面的槽部(2)。由粘度0、1、2號的半固體潤滑劑或固體潤滑劑輔助將針狀滾柱(6)排列保持在該槽部(2)內。
文檔編號F16D3/205GK101490433SQ20078002633
公開日2009年7月22日 申請日期2007年5月24日 優(yōu)先權日2006年7月18日
發(fā)明者友上真, 杉山達朗, 福村善一, 藏久昭, 黑田正幸 申請人:Ntn株式會社