專利名稱：等速萬向接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在汽車或各種產(chǎn)業(yè)機械的動力傳動系統(tǒng)中所使用
的、例如在FF車或4WD、 FR車等所使用的組裝到驅(qū)動軸或傳動軸上的 固定式或滑動式等速萬向接頭。本發(fā)明特別涉及一種具有用于連接內(nèi)側(cè) 接頭部件和軸的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的等速萬向接頭。
背景技術(shù)：
例如，汽車的驅(qū)動軸具有在軸的一端裝有滑動式等速萬向接頭而在 另一軸端裝有固定式等速萬向接頭的結(jié)構(gòu)。
作為該驅(qū)動軸的連接用接頭使用的滑動式等速萬向接頭一種的三角 架型等速萬向接頭(TJ)，在內(nèi)周面上沿軸向形成有三條溝道槽。該等速
萬向接頭包括在各溝道槽的兩側(cè)分別設(shè)有軸向的滾子導(dǎo)向面的外側(cè)接 頭部件(外圈)；以及具有沿半徑方向突出的三根腳軸的內(nèi)側(cè)接頭部件(三 角架型部件)。在該內(nèi)側(cè)接頭部件的腳軸和外側(cè)接頭部件的滾子導(dǎo)向面之 間，容納有可自由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動體(滾子)。
作為固定式等速萬向接頭一種的球籠式等速萬向接頭(BJ)，包括
在內(nèi)球面上沿周向等間隔地沿軸向形成多個溝道槽的外側(cè)接頭部件(外
圈)；以及在外球面上沿周向等間隔地沿軸向形成與外側(cè)接頭部件的溝道 槽成對的多個溝道槽的內(nèi)側(cè)接頭部件(內(nèi)圈)。在外側(cè)接頭部件的溝道槽 與內(nèi)側(cè)接頭部件的溝道槽之間，設(shè)置有用于傳遞扭矩的多個球。在外側(cè) 接頭部件的內(nèi)球面與內(nèi)側(cè)接頭部件的外球面之間設(shè)置有用于保持球的球 籠。
在這種滑動式等速萬向接頭或固定式等速萬向接頭與軸的連接結(jié)構(gòu) 中，采用將軸的軸端壓入內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑中的結(jié)構(gòu)。在該內(nèi)側(cè) 接頭部件的軸孔內(nèi)徑上，形成作為沿軸向的凹凸結(jié)構(gòu)的凹花鍵，并在軸 的軸端外徑上形成凸花鍵。在形成該凹花鍵的內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑與形成凸花鍵的軸的軸 端外徑上，通過進行例如高頻淬火或滲碳淬火，實施硬化處理，形成硬 化層。該硬化層的形成，確保了內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑與軸的軸端外 徑的強度。
將軸的軸端外徑壓入內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑中，使凸花鍵與凹花 鍵嚙合，由此可將軸嵌合在內(nèi)側(cè)接頭部件中。通過該軸與內(nèi)側(cè)接頭部件 的花鍵嵌合，可在兩者之間傳遞扭矩(例如，參照專利文獻1的圖2)。
此外，在這樣的內(nèi)側(cè)接頭部件與軸的連接結(jié)構(gòu)中，通過使安裝在該 軸的軸端部的截面為圓形的擋圈與設(shè)置在內(nèi)側(cè)接頭部件上的卡止面抵
接，可防止脫落(例如，參照專利文獻2)。
專利文獻l:日本特開2003-314580號公報。 專利文獻2:日本特開平8 — 68426號公報。
發(fā)明內(nèi)容
在上述等速萬向接頭的內(nèi)側(cè)接頭部件與軸的嵌合結(jié)構(gòu)中，在內(nèi)側(cè)接 頭部件的軸孔內(nèi)徑上形成經(jīng)過硬化處理的凹花鍵，在軸的軸端外徑上形 成經(jīng)過硬化處理的凸花鍵，通過將軸的軸端外徑壓入內(nèi)側(cè)接頭部件的軸 孔內(nèi)徑中進行花鍵嵌合。
然而，這樣的內(nèi)側(cè)接頭部件與軸的嵌合結(jié)構(gòu)由于是經(jīng)硬化處理的凹 花鍵與經(jīng)硬化處理的凸花鍵的凹凸嵌合，所以，會引起容易產(chǎn)生松動的 問題，出現(xiàn)這樣的松動時，難以可靠地傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩，并且，在斷續(xù)施 加扭矩時，花鍵的齒面相互摩擦，有可能導(dǎo)致花鍵的疲勞強度降低。而 且，松動也有可能引起噪音。
此外，當在內(nèi)側(cè)接頭部件與軸的連接結(jié)構(gòu)中設(shè)置擋圈時，必須進行 軸的擋圈嵌合用的槽加工及內(nèi)側(cè)接頭部件的卡止面加工，不僅增加了工 序，而且由于需要擋圈，所以也增多了零部件數(shù)目，導(dǎo)致產(chǎn)品成本上升。
本發(fā)明是針對上述問題提出的，其目的在于提供一種具有難以發(fā)生 軸連接部位的松動并且可將內(nèi)側(cè)接頭部件與軸牢固地連接在一起的凹凸 嵌合結(jié)構(gòu)的等速萬向接頭。
本發(fā)明的等速萬向接頭包括外側(cè)接頭部件；內(nèi)插到外側(cè)接頭部件中的內(nèi)側(cè)接頭部件；以及介于外側(cè)接頭部件與內(nèi)側(cè)接頭部件之間進行扭
矩傳遞的扭矩傳遞部^^ g速萬向接頭具有連接內(nèi)側(cè)接頭部件與嵌插 在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中的軸的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)接頭部件或軸的任 意一方的凸部和與該凸部嵌合的對方部件的凹部的嵌合接觸部位的整個 區(qū)域是緊密接觸的。
根據(jù)本發(fā)明的等速萬向接頭，由于凸部和與該凸部嵌合的對方部件 的凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū)域是緊密接觸的，所以，在該嵌合結(jié)構(gòu) 中，在徑向與圓周方向上不會形成產(chǎn)生松動的間隙。
上述內(nèi)側(cè)接頭部件在其外徑側(cè)通過高頻淬火形成硬化層，并使內(nèi)側(cè) 接頭部件的內(nèi)徑側(cè)為未淬火的狀態(tài)，在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)中，能夠使其軸外 徑面的凸部和與該凸部嵌合的內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面的凹部的嵌合 接觸部位的整個區(qū)域緊密接觸。
在這種情況下，由于使內(nèi)側(cè)接頭部件的內(nèi)徑側(cè)為未淬火的狀態(tài)，所 以內(nèi)側(cè)接頭部件的內(nèi)徑側(cè)比較柔軟。因此，可以提高將軸外徑面的凸部 與內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面的凹部進行嵌合時的嵌合性(緊密接觸 性)，高精度地抑制徑向與圓周方向上產(chǎn)生的松動。進一步，由于內(nèi)側(cè)接 頭部件在其外徑側(cè)形成硬化層，所以，提高了內(nèi)側(cè)接頭部件的強度和耐 久性。特別是，由于通過高頻淬火形成硬化層，所以，可防止內(nèi)徑側(cè)的 硬化，確保內(nèi)徑側(cè)的未淬火的狀態(tài)穩(wěn)定。此外，由于只在軸的外徑面凸 部上形成基于熱處理的硬化層，將軸壓入軸孔中，所以，能可靠地形成 凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。
上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成為下述的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)在軸的外徑面 上設(shè)置有沿軸向延伸的凸部，并在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面上設(shè)置有 沿圓周方向的凹槽，將軸壓入內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中，利用軸的凸部， 在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面上沿軸向斷續(xù)地形成與該凸部緊密接觸地 嵌合的凹部，軸的凸部和內(nèi)側(cè)接頭部件的凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū) 域是緊密接觸的。
在該凹凸嵌合結(jié)構(gòu)中，通過將軸壓入內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中，在對 方側(cè)的凹部形成面(內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面)上進行軸的凸部形狀 的復(fù)制。這時，通過凸部陷入內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面中，軸孔處于稍微擴徑的狀態(tài)，允許凸部的軸向移動，如果停止軸向移動，則軸孔縮 徑，返回原，直徑r由此r凸部和與該凸部嵌合的對方部件的凹部胞 嵌合接觸部位的整個區(qū)域緊密接觸。因此，在該嵌合結(jié)構(gòu)中，在徑向與 圓周方向上不會形成產(chǎn)生松動的間隙。
此外，將軸壓入內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中時產(chǎn)生的擠出部(壓出部) 在該凹部的斷續(xù)部(沿圓周方向的凹陷部)上被切斷。因此，可防止擠 出部對壓入的妨礙。即，可降低壓出擠出部(壓出部)的阻力，減少壓 入負荷。如果降低作用在凸部上的面壓力，就可降低凸部的破碎及摩耗， 提高凹部的成形性。此外，由于加長了凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的嵌合長度，所以， 可提高扭轉(zhuǎn)強度，穩(wěn)定地進行旋轉(zhuǎn)的傳遞。
上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)可構(gòu)成為下述的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)在內(nèi)側(cè)接頭部件 的軸孔內(nèi)徑面上設(shè)置有沿軸向延伸的凸部，并在軸的外徑面上設(shè)置有沿 圓周方向的凹槽，將軸壓入內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中，利用內(nèi)側(cè)接頭部件 的凸部，在軸的外徑面上沿軸向斷續(xù)地形成與該凸部緊密接觸地嵌合的 凹部，內(nèi)側(cè)接頭部件的凸部和軸的凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū)域是緊 密接觸的。
在該凹凸嵌合結(jié)構(gòu)中，通過將軸壓入內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中，在對 方側(cè)的凹部形成面(軸的外徑面)上進行內(nèi)側(cè)接頭部件的凸部形狀的復(fù) 制。這時，該凸部陷入軸的外徑面中，軸孔處于稍微擴徑的狀態(tài)，允許 凸部的軸向移動，如果停止軸向移動，軸孔進行縮徑，返回原來的直徑。 這樣，凸部和與該凸部嵌合的對方部件的凹部(軸的外徑面)的嵌合接 觸部位的整個區(qū)域是緊密接觸的。因此，在該嵌合結(jié)構(gòu)中，與上述第一 等速萬向接頭同樣地，在徑向與圓周方向上不會形成產(chǎn)生松動的間隙。
作為等速萬向接頭，在扭矩傳遞部件使用球，可以是下述的等速萬 向接頭(三角架型等速萬向接頭)，其包括形成有具有面向圓周方向的 滾子導(dǎo)向面的3條溝道槽的外側(cè)接頭部件；具有沿半徑方向突出的三根 腳軸的作為內(nèi)側(cè)接頭部件的三角架型部件；以及可自由旋轉(zhuǎn)地外嵌合在 所述腳軸上并插入所述溝道槽中的作為扭矩傳遞部件的滾子，所述滾子 能夠沿所述滾子導(dǎo)向面在外側(cè)接頭部件的軸向上移動。此外，扭矩傳遞 部件使用球的等速萬向接頭可以是球籠式等速萬向接頭(BJ)或底切式
10等速萬向接頭"(UJ)等固定式，進一步，也可以是十字槽型等速萬向接
^a孫或雙重補償型等速萬向接頭(Doj)等的滑動式。i卩工.球籠定等
速萬向接頭(BJ)、底切式等速萬向接頭(UJ)及雙重補償型等速萬向接
頭(DOJ)，備有在內(nèi)徑面上形成有沿軸向延伸的多個導(dǎo)向槽的作為外 側(cè)接頭部件的外圈；在外徑面上形成有沿軸向延伸的多個導(dǎo)向槽的作為 內(nèi)側(cè)部件的內(nèi)圈；配置在由所述外圈的導(dǎo)向槽和所述內(nèi)圈的導(dǎo)向槽配合 形成的球溝道中的扭矩傳遞球；以及具有用于保持所述扭矩傳遞球的兜 孔的保持器。十字槽型等速萬向接頭(U)包括在內(nèi)周面上交替設(shè)置 有相對軸線向周向的一方扭轉(zhuǎn)的導(dǎo)向槽和向周向的另一方扭轉(zhuǎn)的導(dǎo)向槽 的作為外側(cè)接頭部件的外圈；在外周面上交替設(shè)置有與外圈的各導(dǎo)向槽 成對地形成球溝道并成對的外圈導(dǎo)向槽的作為內(nèi)側(cè)部件的內(nèi)圈；以及保 持扭矩傳遞球的保持器。
將設(shè)置在軸的外徑面與內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面的任意一方上的 沿軸向延伸的凸部沿軸向壓入另一方中，在該另一方上用凸部形成與該 凸部緊密接觸地嵌合的凹部。即，在對方側(cè)的凹部形成面上進行凸部的 形狀復(fù)制。這時，通過將該凸部陷入對方側(cè)的凹部形成面中，軸孔處于 稍微擴徑的狀態(tài)，允許凸部的軸向移動，如果停止軸向移動，軸孔進行 縮徑，返回原來的直徑。這樣，凸部和與該凸部嵌合的對方配合部件的 凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū)域是緊密接觸的。
在本發(fā)明的等速萬向接頭中，所述外側(cè)接頭部件的溝道槽或內(nèi)側(cè)接 頭部件的溝道槽的任一方通過冷鍛精加工形成，由所述外側(cè)接頭部件、 內(nèi)側(cè)接頭部件、球及球籠組成的結(jié)構(gòu)要素能夠通過隨機匹配而組裝在一 起。通過凹凸嵌合結(jié)構(gòu)將內(nèi)側(cè)接頭部件與嵌插在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中 的軸連接在一起，內(nèi)側(cè)接頭部件或軸的任一方的凸部和與該凸部嵌合的 對方部件的凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū)域是緊密接觸的。
艮P，各構(gòu)成要素通過隨機匹配進行組合，通過冷鍛精加工形成外側(cè) 接頭部件的溝道槽或內(nèi)側(cè)接頭部件的溝道槽的任一方。這樣，為了形成 溝道槽，只進行冷鍛精加工即可，不需要以往的車削或熱處理后的研磨 精加工，所以，可實現(xiàn)等速萬向接頭的低成本化。
在此，所謂"隨機匹配"是指為了將PCD間隙等限制在規(guī)定值的范圍內(nèi)，不使用從多個外側(cè)接頭部件、內(nèi)側(cè)接頭部件、球及球^籠中選擇該
^H則接頭部件、內(nèi)側(cè)接頭部件、球及球^i且^^構(gòu)成要素yja行組合的 選擇組合，而是將通過冷鍛精加工形成有溝道槽的外側(cè)接頭部件及內(nèi)側(cè) 接頭部件進行任意地組合。
通過將PCD間隙限制在規(guī)定值的范圍內(nèi)，可將松動抑制在必要的最
小限度，另外，在不對內(nèi)側(cè)接頭部件和軸進行緊密配合的嵌合的情況下, 當進行冷鍛精加工和隨機匹配(取消匹配)時，總體松動變大。因此， 在不采用緊密配合嵌合的情況下，難以應(yīng)用隨機匹配。
作為等速萬向接頭，可以是球籠式等速萬向接頭(BJ)或底切式等 速萬向接頭(UJ)等固定式，也可以是雙重補償型等速萬向接頭(DOJ) 等的滑動式。BJ的各溝道槽的整個區(qū)域為曲線狀，UJ的各溝道槽的一方 端部為與軸線平行的筆直狀。
在內(nèi)側(cè)接頭部件的內(nèi)徑軸孔與軸之間的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選在徑 向與圓周方向上不形成產(chǎn)生松動的間隙，且由外側(cè)接頭部件的溝道槽和 與之配合的內(nèi)側(cè)接頭部件的溝道槽形成的球溝道的PCD間隙為一0.02 十0.3mm。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，則可以將外側(cè)接頭部件、內(nèi)側(cè)接頭部件、 軸、球及球籠組成的結(jié)構(gòu)要素之間的松動抑制在必要的最小限度。特別 是，通過以上述方式設(shè)定緊密配合的嵌合以及PCD間隙，可將松動抑制 在必要的最小限度。另外，該PCD間隙小于一0.02mm時，難以確保等 速萬向接頭的工作性，相反，大于+0.3mm時，即使內(nèi)側(cè)接頭部件和軸 之間沒有松動，等速萬向接頭的總體松動也會變大，會產(chǎn)生由此引起的 扭矩傳遞損失或噪音等問題。
此外，優(yōu)選外側(cè)接頭部件的溝道槽以及內(nèi)側(cè)接頭部件的溝道槽的橫 截面形狀是與球進行角接觸的尖拱形狀。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，可穩(wěn)定 球相對溝道槽的接觸狀態(tài)。
可以在軸上設(shè)置凸部，并至少使該凸部的軸向端部的硬度高于內(nèi)側(cè) 接頭部件的軸孔內(nèi)徑部的硬度，將所述軸從凸部的軸向端部側(cè)壓入內(nèi)側(cè) 接頭部件的軸孔中，由此用該凸部在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面上形成 與該凸部緊密接觸地嵌合的凹部。此外，也可以在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔 內(nèi)徑面上設(shè)置凸部，并至少使該凸部的軸向端部的硬度高于軸的外徑部的硬度，將所述內(nèi)側(cè)接頭部件側(cè)的凸部從其軸向端部側(cè)壓入軸中，由此 用該凸部在軸外徑面上形成與該&gP緊-皿觸地嵌合的凹部。
優(yōu)選在軸上設(shè)置用于容納因所述壓入進行的凹部形成而產(chǎn)生的擠出 部的凹陷部。這時，可以在軸上設(shè)置用于容納因壓入進行的凹部形成而 產(chǎn)生的擠出部的凹陷部，也可以在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面上設(shè)置凹 陷部。在這里，擠出部是凸部的嵌合接觸部位嵌入(嵌合)凹部中的容 量的材料量，是由從所形成的凹部壓出的材料、為了形成凹部而被切削 的材料、或者被壓出的材料和被切削材料二者構(gòu)成。
此外，優(yōu)選將容納所述擠出部的凹陷部設(shè)置在軸的凸部的壓入開始 端一側(cè)，并且，在凹陷部的凸部相反側(cè)設(shè)置有與內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔進 行調(diào)心用的凸邊部。
此外，凸部的突出方向的任一部位與凹部形成前的凹部形成面的位 置對應(yīng)。這時，連接多個凸部頂點的圓弧的最大直徑尺寸大于內(nèi)側(cè)接頭 部件的軸孔的內(nèi)徑尺寸，并且凸部之間的軸外徑面的最大外徑尺寸小于 內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑尺寸，或者連接軸孔凸部頂點的圓弧的最小直 徑尺寸小于軸的內(nèi)側(cè)接頭部件嵌插入部的外徑尺寸，并且凸部之間的軸 孔內(nèi)徑面的最小內(nèi)徑尺寸大于軸的內(nèi)側(cè)接頭部件嵌插入部的外徑尺寸。
優(yōu)選將凸部的突出方向中間部位的周向厚度設(shè)定為小于周向相鄰?fù)?部之間的與所述中間部位對應(yīng)位置的周向尺寸。通過采用這樣的設(shè)定， 使凸部的突出方向中間部位的周向厚度總和小于在周向相鄰?fù)共恐g嵌 合的對方側(cè)凸部的與所述中間部位對應(yīng)位置的周向厚度的總和。
優(yōu)選在所述凸部側(cè)的軸向至少一部分上設(shè)置沿軸向的凹凸部。此外， 也有以鋸齒狀形成所述凸部側(cè)的沿軸向的凹凸部的情況。
發(fā)明效果
在本發(fā)明的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)中，由于沒有在徑向與圓周方向上形成產(chǎn) 生松動的間隙，所以，整個嵌合部位有助于旋轉(zhuǎn)扭矩的傳遞，可穩(wěn)定地 進行旋轉(zhuǎn)扭矩的傳遞，避免花鍵齒面相互摩擦產(chǎn)生的花鍵疲勞強度的降 低，提高了耐久性。并且，不會產(chǎn)生異常噪音。再者，由于在徑向和圓 周方向上無間隙地緊密接觸，所以，提高了扭矩傳遞部位的強度，可使 等速萬向接頭輕量、結(jié)構(gòu)緊湊。將設(shè)置在軸的外徑面與內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面的任一方上的凸 部沿軸向壓入另一齊中，-在另一吝-上用凸部形成與該凸部緊密接觸地嵌 合的凹部。因此，能可靠地形成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。而且，在形成凹部的部 件上，沒有必要形成花鍵部等，優(yōu)化了生產(chǎn)性。而且沒有必要進行花鍵 彼此的相位對準，提高了組裝性，同時，可避免壓入時的齒面損傷，維 持穩(wěn)定的嵌合狀態(tài)。
此外，如果在軸上設(shè)置凸部的同時，使凸部側(cè)的硬度高于內(nèi)側(cè)接頭 部件的軸孔內(nèi)徑部的硬度，則在壓入時很容易進行向內(nèi)側(cè)接頭部件的軸 孔內(nèi)徑面上的凹部形成。此外，可以提高軸側(cè)的硬度，提高軸的扭轉(zhuǎn)強 度。此外，如果在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面上設(shè)置凸部，同時，使該 凸部側(cè)的軸向端部的硬度高于軸的外徑部的硬度，則在壓入時，很容易 進行向軸側(cè)的外徑面上的凹部形成。不需要進行軸側(cè)的硬度處理(熱處 理)，所以，優(yōu)化了軸的生產(chǎn)性。
通過設(shè)置用于容納因壓入進行的凹部形成所產(chǎn)生的擠出部的凹陷 部，可將擠出部保持(維持)在凹陷部內(nèi)，使擠出部不會混入等速萬向 接頭內(nèi)。即，可將擠出部直接容納在凹陷部內(nèi)，不用進行擠出部的除去 處理，減少了組裝作業(yè)工序，提高組裝作業(yè)性，減少了成本。
此外，通過在凹陷部的凸部的軸向相反一側(cè)設(shè)置調(diào)心用凸邊部，可 防止凹陷部內(nèi)的擠出部向凸邊部側(cè)的飛出，更加穩(wěn)定地進行擠出部的容 納。而且，由于凸邊部是用來調(diào)心的，所以，既能防止偏心，也能將軸 壓入內(nèi)側(cè)接頭部件中。因此，能高精度地連接內(nèi)側(cè)接頭部件和軸，穩(wěn)定 地進行扭矩的傳遞。
此外，凸部的突出方向的任一部位配置在凹部形成前的凹部形成面 上，由此，該凸部在壓入時陷入凹部形成面中，能可靠地形成凹部。
通過使凸部的突出方向中間部位的周向厚度小于周向相鄰?fù)共恐g 的與上述中間部位對應(yīng)位置的尺寸，可以增大形成凹部的一側(cè)的凸部(所 形成的凹部之間的凸部)的突出方向中間部位的周向厚度。因此，增大 了對方側(cè)的凸部(因形成凹部而在凹部之間形成的硬度低的凸部)的剪 切面積，可確保扭轉(zhuǎn)強度。并且，由于硬度高一側(cè)的凸部的齒厚小，所 以可減小壓入負荷，提高了壓入性。通過在凸部側(cè)的軸向至少一部分上設(shè)置沿著軸向的凹凸部，在壓入
-時，-沿輛向盼凹凸 著軸向陷入硬度小的一側(cè)(形成有^;l^:的亂
部的一側(cè))。借助于這種陷入，可構(gòu)成軸相對于內(nèi)側(cè)接頭部件的軸向防脫 結(jié)構(gòu)。另外，通過將凹凸部形成鋸齒狀，鋸齒更進一步陷入硬度小的一 偵IJ，因此，構(gòu)成更牢固的防脫結(jié)構(gòu)。這樣，既能維持穩(wěn)定的連接狀態(tài)， 也能實現(xiàn)等速萬向接頭的高質(zhì)量化。而且，由于能夠利用沿軸向的凹凸 部構(gòu)成防脫結(jié)構(gòu)，所以，沒有必要在軸上設(shè)置擋圈嵌合用的槽，也沒有 必要在內(nèi)側(cè)接頭部件上設(shè)置卡止面，可實現(xiàn)加工工序和部件數(shù)目的減少， 減少生產(chǎn)成本，改善作業(yè)性能。
圖1是使用凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的本發(fā)明等速萬向接頭的截面圖。
圖2是凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的分解狀態(tài)的截面圖。
圖3示出了等速萬向接頭的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，(a)是放大截面圖，(b) 是(a)的X部分放大圖。
圖4是連接在等速萬向接頭上的軸的要部側(cè)視圖。 圖5是軸的主視圖。
圖6是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的變形例的要部放大截面圖。
圖7是另一凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖8是圖7的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的要部放大截面圖。
圖9是圖7的分解狀態(tài)的截面圖。
圖IO是再一凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖11是圖IO所示的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的要部放大截面圖。
圖12是圖IO所示的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)組裝狀態(tài)的截面圖。
圖B是構(gòu)成本發(fā)明凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的另一內(nèi)圈的截面圖。
圖14是圖13所示的等速萬向接頭的內(nèi)圈的要部放大截面圖。
圖15A示出了利用本發(fā)明凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的三角架型等速萬向接頭的
內(nèi)側(cè)接頭部件，(a)是主視圖，(b)是截面圖，(c)是(b)的Z-Z截面圖。
圖15B是表示三角架型等速萬向接頭的內(nèi)側(cè)接頭部件的第一變形例的截面圖。
是表示三角架型等速萬向接頭的f^ij接^t部件的第二變形例
的截面圖。
圖16是另一凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖17是圖16中Y部分的放大圖。
圖18是使用凹凸嵌合結(jié)構(gòu)變形例的等速萬向接頭的截面圖。 圖19是凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的分解狀態(tài)的截面圖。
圖20示出了等速萬向接頭的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，(a)是放大截面圖，(b) 是(a)的要部放大圖。
圖21是等速萬向接頭的內(nèi)圈的凹槽的截面圖。 圖22是連接在等速萬向接頭上的軸的截面圖。 圖23是表示斷續(xù)加工凹部時凹部成形長度與壓入力的關(guān)系的曲線圖。
圖24是表示連續(xù)加工凹部時凹部成形長度與壓入力的關(guān)系的曲線圖。
圖25是表示本發(fā)明另一變形實施方式的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖26是圖25的分解狀態(tài)的截面圖。
圖27是表示本發(fā)明再一變形實施方式的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖28是圖27所示的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的要部放大截面圖。
圖29是圖27所示的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)組裝狀態(tài)的截面圖。
圖30是圖27所示的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)組裝狀態(tài)的截面圖。
圖31是圖27所示的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)組裝狀態(tài)的要部放大截面圖。
圖32是表示本發(fā)明再一變形實施方式的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖33是圖32所示的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)組裝狀態(tài)的截面圖。
圖34是構(gòu)成圖32所示的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的內(nèi)圈的截面圖。
圖35是圖32所示的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的要部截面圖。
圖36是表示凹槽的變形例的截面圖。
圖37是等速萬向接頭的橫截面圖。
圖38是表示溝道槽的變形例的截面圖。
圖39是底切式等速萬向接頭的縱截面圖。
16面圖。 -圖41是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的—第&變形劍迫截面圖。 圖42是圖41的要部放大圖。
具體實施例方式
下面詳細地敘述本發(fā)明的實施方式。另外，以下實施方式，雖然例 示了適用于固定式(球籠式)等速萬向接頭(BJ)的情況，但是，也適 用于其他的固定式等速萬向接頭、例如底切式(7乂夕'一力:y卜7U — 型)等速萬向接頭(UJ)，進一步，也適用于滑動式等速萬向接頭，例如， 十字槽型(夕口7夕、Vk—7'型)等速萬向接頭(U)或雙重補償型(夕'
:/*才7七、乂卜型)等速萬向接頭(doj)、三角架型等速萬向接頭(tj)。
圖1例示了使用凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的球籠式等速萬向接頭的整體結(jié)構(gòu)。 該等速萬向接頭，以作為外側(cè)接頭部件的外圈1、內(nèi)插外圈1的作為內(nèi)側(cè)
接頭部件的內(nèi)圈2、介于外圈1與內(nèi)圈2之間并作為傳遞扭矩的扭矩傳遞 部件的球3及介于外圈1與內(nèi)圈2之間并用于保持球3的球籠4為主要 部件構(gòu)成。在將該固定式等速萬向接頭用于驅(qū)動軸的情況下，將外圈1 與車輪軸承裝置(圖中未示)結(jié)合，通過在內(nèi)圈2中以本發(fā)明的凹凸嵌 合結(jié)構(gòu)M與軸5結(jié)合，即使在外圈1與內(nèi)圈2的旋轉(zhuǎn)軸成角度的狀態(tài)下，
也能夠等速傳遞扭矩。
外圈1由口部6和軸桿部7構(gòu)成，用該軸桿部7和車輪軸承裝置可 傳遞扭矩地進行結(jié)合。口部6為一端上有開口的碗狀，在其內(nèi)球面8上 沿周向等間隔地形成軸向延伸的多個溝道槽9。該溝道槽9延伸到口部6 的開口端。內(nèi)圈2在其外球面IO上沿周向等間隔地形成軸向延伸的多個 溝道槽ll。該溝道槽11沿內(nèi)圈2的軸向開通。
外圈1的溝道槽9與內(nèi)圈2的溝道槽11成對，在由各對溝道槽9、 11構(gòu)成的每一球溝道上，可轉(zhuǎn)動地組裝有作為扭矩傳遞部件的球3 (圖 37中示出了 6個球的情況下的截面)。球3介于外圈1的溝道槽9與內(nèi)圈 2的溝道槽11之間進行扭矩傳遞。球籠4能夠滑動地介于外圈1與內(nèi)圈 2之間，用外球面4a與外圈1的內(nèi)球面8相接，用內(nèi)球面4b與內(nèi)圈2的 外球面10相接。如前所述，內(nèi)圈2通過將軸5的端部5a壓入該內(nèi)圈2的軸孔22中， 與軸5可傳遞扭Kk結(jié)會在-^即』過本發(fā)明第一實施方式的凹凸 嵌合結(jié)構(gòu)M，將軸5與內(nèi)圈2連接。另外，該內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面 37 (參照圖2)雖然可以采用冷鍛精加工形成，但也可采用切削、研磨精 加工形成。
凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M如圖3所示，例如，由設(shè)置在軸5側(cè)并沿軸向延伸 的凸部35和形成在內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面37上的凹部36構(gòu)成，凸 部35和與該凸部35嵌合的內(nèi)圈2的凹部36的嵌合接觸部位38的整個 區(qū)域是緊密接觸的。多個凸部35沿周向以規(guī)定間距配設(shè)，在內(nèi)圈2的內(nèi) 徑面37上沿周向形成嵌合凸部35的多個凹部36。 S口，沿圓周全周，凸 部35和與之嵌合的凹部36緊密接觸地嵌合在一起。
在這種情況下，凸部的突出方向的任一部位(在圖例中為突出方向 中間部)與凹部形成前的凹部形成面的位置對應(yīng)。g卩，各凸部35形成其 截面具有凸圓狀(凸7—》狀)頂點的三角形狀(山形狀)，各凸部35 和內(nèi)圈2的凹部36的嵌合接觸部位38處在圖3 (b)所示的范圍A，也 就是截面中的山形中腹部到山頂?shù)姆秶?。此外，在周向的相鄰?fù)共?5之 間，在內(nèi)圈2的內(nèi)徑面37的內(nèi)徑側(cè)形成間隙40。另外，也可以不是所有 凸部35的突出方向中間部與凹部形成前的凹部形成面的位置對應(yīng)，而是 只有一部分對應(yīng)。
在本發(fā)明中，凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M由于凸部35和內(nèi)圈2的凹部36的嵌 合接觸部位38在整個區(qū)域是緊密接觸的，所以，在該凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M中， 在徑向與周向上，不會形成產(chǎn)生松動的間隙。因此，整個嵌合部位有助 于旋轉(zhuǎn)扭矩的傳遞，能夠進行穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)扭矩的傳遞，避免花鍵齒面相 互摩擦產(chǎn)生的花鍵疲勞強度的降低，提高了耐久性。而且，不會產(chǎn)生雜 音。再者，由于徑向和周向上無間隙地緊密接觸，所以，提高了扭矩傳 遞部位的強度，可使等速萬向接頭輕量、結(jié)構(gòu)緊湊。
接著，說明凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的嵌合方法。在這種情況下，如圖4和 圖5所示，在軸5的端部5a的外徑部進行熱硬化處理，在其硬化層S形 成由沿軸向的凸部41a和凹部41b構(gòu)成的花鍵41。因此，花鍵41的凸部 41a被硬化處理，該凸部41a構(gòu)成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35。這時，在內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面37上，構(gòu)成沒有進行熱硬化處理的未硬化部。 作為該熱硬化處理7可以采用高頻淬火或滲碳淬火等種種熱處理—。..在J^，、 所謂高頻淬火，就是應(yīng)用將淬火必要的部分置于高頻電流流動的線圈中， 通過電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生焦耳熱，對傳導(dǎo)性物體加熱的原理進行淬火的方 法。此外，所謂滲碳淬火，是將碳從低碳材料的表面浸入/擴散，之后進 行淬火的方法。另外，在圖4與圖5中，虛線陰影部分表示硬化層S。硬 化層S與內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面37未硬化部的硬度差用HRC表示， 在30點以上。軸5的花鍵41的模數(shù)為0.5以下的小齒。在此，所謂模數(shù)， 是節(jié)圓直徑除以齒數(shù)所得到的值。另外，如圖2和圖3所示，內(nèi)圈2在 溝道槽以及溝道槽之間的外球面上通過高頻淬火形成硬化層Sl (十字線 陰影部分)，其軸孔22的內(nèi)徑面37未硬化。如果進行高頻淬火，則可以 使表面變硬，內(nèi)部保留原材料原來的硬度，從而將內(nèi)圈2的內(nèi)徑側(cè)維持 在未淬火的狀態(tài)。因此，在內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面37偵iJ，構(gòu)成沒有 進行熱硬化處理的未硬化部(未淬火狀態(tài))。
凸部35的突出方向的任一部位與凹部形成前的凹部形成面(在這種 情況下，為內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面37)的位置對應(yīng)。即，如圖2所示， 軸孔22的內(nèi)徑面37的內(nèi)徑尺寸D設(shè)定成:小于凸部35的最大外徑尺寸， 即，小于連接花鍵41的凸部41a即上述凸部35頂點的圓的最大直徑尺 寸(外切圓直徑)Dl，大于相鄰?fù)共恐g的軸外徑面的最大外徑尺寸， 即大于連接花鍵41的凹部41b底的圓的最大直徑尺寸D2。 g卩，D2<D <D1?；ㄦI41通過以往公知公用方法的滾軋成形、切削加工、沖壓加工、
拉拔加工等各種加工方法形成。
對于凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的嵌合方法而言，首先，如圖2所示，在將內(nèi) 圈2的軸心與軸5的軸心對準的狀態(tài)下，相對內(nèi)圈2插入(壓入)軸5。 這時，軸孔22內(nèi)徑面37的內(nèi)徑尺寸D、凸部35的最大外徑尺寸D1及 花鍵41凹部的最大外徑尺寸D2存在上述關(guān)系，而且，凸部"的硬度比 軸孔22的內(nèi)徑面37的硬度大30點以上，因此，如果將軸5壓入內(nèi)圈2 的軸孔22中，該凸部35陷入內(nèi)徑面37中，凸部35沿軸向形成該凸部 35嵌合的凹部36。
這樣，如圖3 (a)、 (b)所示，軸5的端部5a的凸部35和內(nèi)圈2的凹部36的嵌合接觸部位38的整個區(qū)域構(gòu)成緊密接觸的嵌合狀態(tài)。即" 在對方側(cè)的，凹部形成面(在這種情況下，在軸孔22中、的內(nèi)徑^_17.上1_ 上進行凸部35的形狀復(fù)制，形成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M。
如上述實施方式所述，由于形成在軸5上的花鍵41使用模數(shù)0.5以 下的小齒，所以，提高了花鍵41的成形性，同時，減少了壓入負荷。另 外，由于凸部35以在這種軸上形成的普通花鍵構(gòu)成，所以，可以用低成 本簡單地形成凸部35。
此外，通過將軸5壓入內(nèi)圈2中，當形成凹部36時，在該凹部36 側(cè)產(chǎn)生加工硬化。在此，所謂加工硬化是指，對物體進行塑性變形(塑 性加工)時，隨著變形程度的增大，相對變形的阻力增大，與沒有接受 變形的材料相比變硬。因此，通過壓入時產(chǎn)生的塑性變形，使凹部36側(cè) 的內(nèi)圈2的內(nèi)徑面37硬化，可提高旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞性。
然而，在上述圖3所示的花鍵41中，凸部41a的間距與凹部41b的 間距設(shè)定為相同。因此，在上述實施方式中，如圖3 (b)所示，凸部35 突出方向中間部位的周向厚度Ll和周向相鄰?fù)共?5之間的與上述中間 部位對應(yīng)位置的周向尺寸L0大致相同。
與此相對，如圖6所示，凸部35的突出方向中間部位的周向厚度L2 也可以小于周向相鄰?fù)共?5之間的與上述中間部位對應(yīng)位置的周向尺寸 Ll。即，在形成在軸5上的花鍵41中，凸部35突出方向中間部位的周 向厚度(齒厚)L2小于嵌合在凸部35之間的對方側(cè)即內(nèi)圈2側(cè)的凸部 43的突出方向中間部位的周向厚度(齒厚)Ll。
從而，將軸5側(cè)的凸部(凸齒)35的齒厚總和(i:Bl+B2+B3+…) 設(shè)定為小于內(nèi)圈2側(cè)全周的凸部43的齒厚總和(SAl+A2+A3+…)。這 樣，可增大內(nèi)圈2側(cè)的凸部43的剪切面積(甘A/斷面積)，確保扭轉(zhuǎn)強 度。而且，由于凸部35的齒厚小，所以壓入負荷小，提高了壓入性。在 凸部35的周向厚度總和小于對方側(cè)凸部43的周向厚度總和的情況下， 沒有必要使全部凸部35的周向厚度L2小于周向相鄰?fù)共?5之間的周向 尺寸L1。艮P，即使多個凸部35中的任意凸部35的周向厚度與周向相鄰 凸部之間的周向尺寸相同，或者大于該周向尺寸，只要總和小即可。另 外，圖6中的凸部35為截面梯形(富士山形狀)。另外，由于內(nèi)圈2的內(nèi)徑側(cè)維持未淬火的狀態(tài)，因此，內(nèi)圈2的內(nèi) 徑側(cè)比較柔軟。因此，在將軸5壓入西屑2J5軌孔一22中肘，利用軸5的 外徑面的凸部35，使得在軸孔內(nèi)徑面37上形成與凸部35緊密接觸地嵌 合的凹部36的成形性良好，可以提高將軸5外徑面的凸部35與內(nèi)圈的 軸孔內(nèi)徑面的凹部36進行嵌合時的嵌合性(緊密接觸性)，高精度地抑 制徑向與周向上產(chǎn)生的松動。進一步，由于內(nèi)圈2在其外徑側(cè)形成硬化 層Sl，所以，提高了內(nèi)圈2的強度和耐久性。特別是，由于硬化層Sl 是通過高頻淬火形成的，所以，可防止內(nèi)徑側(cè)的硬化，穩(wěn)定地確保內(nèi)徑 側(cè)的未淬火狀態(tài)。
接著，圖7示出了另一實施方式，在該凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M中，在軸5 的凸部35，即在花鍵41的凸部41a上，在軸向一部分上形成沿著軸向的 凹凸部55。在這種情況下，凹凸部55形成沿軸向的鋸齒形狀。在這種情 況下，凸部(凸齒)55a的軸向截面構(gòu)成以軸端面?zhèn)葹閮A斜面的直角三角 形形狀。
如圖9所示，如果將內(nèi)圈2的軸心與軸5的軸心對準，將具有該凹 凸部55的軸5壓入內(nèi)圈2的軸孔22中，則由軸5側(cè)的凸部35在內(nèi)圈2 上形成凹部36，在這種情況下，凹凸部55陷入形成在內(nèi)圈2側(cè)的凹部 36的底部。g口，壓入時擴徑的內(nèi)圈2的軸孔22在壓入結(jié)束時縮徑，返回 到原來的狀態(tài)。因此，如圖8箭頭所示，從內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面?zhèn)?對凹凸部55作用擠壓力(縮徑力)，凹凸部55的凸部55a陷入內(nèi)圈2的 軸孔22的內(nèi)徑面中。
通過在凸部35側(cè)的軸向至少一部分上設(shè)置沿著軸向的凹凸部55，在 壓入時，沿軸向的凹凸部55沿著軸向陷入硬度小的一側(cè)(形成有凸部35 嵌合的凹部36的一側(cè))。通過這種陷入，構(gòu)成軸5相對內(nèi)側(cè)接頭部件的 軸向防脫結(jié)構(gòu)。此外，通過將凹凸部55做成鋸齒狀，鋸齒更進一步嵌入 硬度小的一側(cè)，從而構(gòu)成更牢固的防脫機構(gòu)。這樣，能夠維持穩(wěn)定的連 接狀態(tài)，從而能實現(xiàn)等速萬向接頭的高質(zhì)量化。而且，由于通過沿軸向 的凹凸部55構(gòu)成防脫結(jié)構(gòu)，所以，沒有必要在軸5上設(shè)置擋圈嵌合用的 槽，也沒有必要在內(nèi)側(cè)接頭部件上設(shè)置卡止面，可實現(xiàn)加工工序和部件 數(shù)目的減少，減少生產(chǎn)成本，改善作業(yè)性能。然而，如果相對內(nèi)圈2壓入軸5，則將-材料從用凸部35形成的凹部 36擠出，形成如圖10脈示險擠出^U5。擠出部45是凸部35的嵌合接 觸部位38嵌入(嵌合)凹部36中的容量的材料量，是由從所形成的凹 部36壓出的材料、為了形成凹部36而被切削的材料、或者被壓出的材 料和被切削材料二者構(gòu)成。
因此，在上述圖1所示的等速萬向接頭中，將軸5組裝到內(nèi)圈2中 后，必須進行擠出部45的除去作業(yè)。鑒于此，在圖IO所示的另一實施 方式中，在軸5上設(shè)置容納擠出部45的凹陷部50。
艮口，在軸5的花鍵41的軸端緣設(shè)有周向槽51，由此形成凹陷部50。 如圖11所示，周向槽51在花鍵41側(cè)的側(cè)壁51a是相對軸向垂直的平面， 花鍵相反側(cè)的側(cè)面51b是從槽底51c朝向花鍵相反側(cè)擴徑的錐面。
此外，在該側(cè)面51b的花鍵相反一側(cè)，設(shè)有調(diào)心用的圓盤狀凸邊部 52。凸邊部52的外徑尺寸設(shè)定成與軸孔22的孔徑相同或稍小于軸孔22 的孔徑D。在這種情況下，在凸邊部52的外徑面52a和軸孔22的內(nèi)徑 面37之間設(shè)有微小間隙t。
即使是圖10所示的內(nèi)圈2，如圖12所示，如果將內(nèi)圈2的軸心與軸 5的軸心對準，將軸5壓入內(nèi)圈2的軸孔22中，則借助于軸5的凸部35， 在內(nèi)圈2側(cè)形成凹部36。這時，產(chǎn)生的擠出部45如圖ll所示，在巻曲 的同時容納在凹陷部50內(nèi)。
這樣，通過設(shè)置用于容納因上述壓入進行的凹部形成所產(chǎn)生的擠出 部45的凹陷部50，可將擠出部45保持(維持)在凹陷部50內(nèi)，消除了 擠出部混入等速萬向接頭內(nèi)的可能性。即，可將擠出部45直接容納在凹 陷部50內(nèi)，不用進行擠出部45的除去處理，減少了組裝作業(yè)工序，提 高了組裝作業(yè)性能，降低了成本。
此外，通過在凹陷部50的凸部相反側(cè)設(shè)置與內(nèi)圈2的軸孔22進行 調(diào)心用的凸邊部52，可消餘凹陷部50內(nèi)的擠出部45向凸邊部52側(cè)的飛 出，從而使擠出部45的容納更加穩(wěn)定。并且，由于凸邊部52是用來調(diào) 心的，所以，既能防止芯錯位，也能將軸部壓入內(nèi)圈2的軸孔22中。因 此，能夠高精度連接內(nèi)圈2和軸5，進行穩(wěn)定的扭矩傳遞。
由于凸邊部52是壓入時用來調(diào)心的，所以，其外徑尺寸最好設(shè)定為
22稍小于內(nèi)圈2孔徑的程度。gfU如果凸邊部52的外徑尺寸與內(nèi)圈2的孔 徑相同或-大于(4凰2艦L徑，則會將凸邊部52本身壓入內(nèi)圈2的軸孔t。 此外，當凸邊部52的外徑尺寸與軸孔的孔徑相比過小時，不能發(fā)揮調(diào)心 用的功能。因此，作為凸邊部52的外徑面52a和軸孔內(nèi)徑面之間的微小 間隙t，最好設(shè)定在0.01mm 0.2mm的程度。
由于圖IO所示的等速萬向接頭的其他結(jié)構(gòu)與圖l所示的等速萬向接 頭相同，所以，給相同部件標注和圖1符號相同的符號，省略其說明。 因此，圖IO所示的等速萬向接頭可實現(xiàn)與圖1所示等速萬向接頭同樣的 作用效果。
然而，如圖13和圖14所示，也可以在內(nèi)圈2的軸孔22內(nèi)徑面上， 設(shè)置沿周向以規(guī)定間距配設(shè)的小凹部60。作為小凹部60，必須小于凹部 36的容積。通過設(shè)置這樣的小凹部60，可提高凸部35的壓入性。艮P， 通過設(shè)置小凹部60，能減少凸部35壓入時所形成的擠出部45的容量， 減少了壓入阻力。此外，由于可減少擠出部45，所以，可使凹陷部50的 容積減少，能夠提高凹陷部50的加工性和軸5的強度。另外，小凹部60 的形狀雖然可以是圖示的橢圓形狀，但也可以采用矩形等其他各種形狀， 個數(shù)也可任意地設(shè)定。
作為外圈1的溝道槽9及內(nèi)圈2的溝道槽11的橫截面形狀，如圖38 所示，可以是與球3角接觸的尖拱形狀。在具有這種尖拱形狀的溝道槽9、 11中，具有與球3角接觸的2個球接觸點P、 Q (球接觸角a)。這樣的 角接觸對于穩(wěn)定球3相對于溝道槽9、 12的接觸狀態(tài)有好處。即，溝道 槽9、 11的截面形狀采用尖拱形狀，可以穩(wěn)定球的接觸狀態(tài)，順利地進 行旋轉(zhuǎn)傳遞。
作為等速萬向接頭，可以是其內(nèi)側(cè)接頭部件采用圖15A (a) (c)、 圖15B、圖15C所示的三角架類樞軸的滑動式等速萬向接頭。作為該內(nèi) 側(cè)接頭部件的三角架部件66具有輪轂部65和從該輪轂部65以沿周向120
度間距向外徑方向突出的腳軸62，在該輪轂部65的軸孔63中嵌插著軸 5。另外，在腳軸62上附設(shè)有作為扭矩傳遞部件的滾子(圖中省略)。另 外，在腳軸62的尖端部上，形成有用于安裝防止嵌裝在腳軸62上的滾 子脫出用的擋圈的周向槽67。因此，輪^部65的軸孔63的內(nèi)徑面為未硬化部，在其中，如圖4 所示，-對其外纟備面進行硬化處理，并將在軸端部形成有花鍵4丄必敏5.屋 入該輪轂部65的軸孔63中。另外，在三角架型等速萬向接頭的內(nèi)側(cè)接 頭部件中，也可以如圖15A (b)、 (c)所示，在其外表面設(shè)有硬化層S2。
借助于該壓入，利用由花鍵41的凸齒41a構(gòu)成的凸部35，在輪轂部 65的軸孔63的內(nèi)徑面上，可以形成與凸部35嵌合的凹部36。即使在這 種情況下，凸部35和軸5的凹部36的嵌合接觸部位38在整個區(qū)域是緊 密接觸的。因此，能夠高精度地連接三角架部件66和軸5,實現(xiàn)穩(wěn)定的 扭矩傳遞。
在上述各實施方式中，在軸5側(cè)形成構(gòu)成凸部35的花鍵41，并對該 軸5的花鍵41進行硬化處理，內(nèi)圈2的內(nèi)徑面未硬化(未加工)。與此 相對，在圖16和圖17所示的另一實施方式中，在內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi) 徑面上形成進行了硬化處理的花鍵61 (由凸條61a和凹條61b構(gòu)成)，且 對軸5不進行硬化處理，這也是可行的。另外，花鍵61也可以采用作為 公知公用方法的拉削加工、切削加工、沖壓加工、拉拔加工等各種加工 方法形成。此外，作為熱硬化處理，可采用高頻淬火、滲碳淬火等各種 熱處理。
在這種情況下，凸部35的突出方向中間部位與凹部形成前的凹部形 成面(軸5的外徑面)的位置對應(yīng)。即，連接花鍵61的凸狀61a即凸部 35頂點的圓的最小直徑(凸部35的最小內(nèi)徑尺寸)D4設(shè)定成小于軸5 的外徑尺寸D3，連接花鍵61的凹狀61b的底的圓的最小外徑尺寸(凸 部間的軸孔內(nèi)徑面的內(nèi)徑尺寸)D5設(shè)定成大于軸5的外徑尺寸D3。艮P， D4<D3<D5。
在這種情況下，如果將軸5壓入內(nèi)圈2的軸孔22中，則可以借助于 內(nèi)圈2側(cè)的凸部35，在軸5的外徑面5b上形成凸部35進行嵌合的凹部 36。這樣，內(nèi)圈2側(cè)的凸部35和軸5的凹部36的嵌合接觸部位38的整
個區(qū)域構(gòu)成緊密接觸的嵌合狀態(tài)。
在此，凸部35和軸5的凹部36的嵌合接觸部位38是圖17所示的
范圍B，也就是截面中的凸部35的山形的從中腹部到山頂?shù)姆秶?。此外?在周向的相鄰?fù)共?5之間，在軸5外周面的外徑側(cè)形成間隙C。即使在這種情況下，由于通過壓入形成擠出部，所以，優(yōu)選設(shè)置容 絡(luò)該擠出部的凹陷部。擠出部與圖10所示逝結(jié)構(gòu)不同，是在^側(cè)形成的， 所以，在內(nèi)圈2側(cè)設(shè)置凹陷部。
另外，即使在內(nèi)圈2側(cè)形成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35，也可以在軸 5的端部設(shè)置壓入內(nèi)圈2時對其外徑尺寸調(diào)心的凸邊部。這樣，可進行高 精度壓入。此外，也可以在內(nèi)圈2側(cè)設(shè)置發(fā)揮防脫功能的鋸齒狀等的凹 凸部。另外，即使是在上述任一內(nèi)圈上沒有圖示硬化層S1的情況下，也 優(yōu)選與圖2及圖3同樣地設(shè)置硬化層Sl。
接著，基于圖18 圖36，說明本發(fā)明的變形實施方式。該變形實施 方式的任何一個，例如圖18、圖19所示，在內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面 37上，沿軸向以規(guī)定間距配設(shè)有沿周向的多個凹槽39 (在該實施方式中 為3個)。該凹槽39的深度設(shè)定成比在軸孔22的內(nèi)徑面37上形成的凹 部36的深度深。
凸部35的突出方向的任一部位(在圖例中為突出方向中間部)與凹 部形成前的凹部形成面的位置對應(yīng)。各凸部35做成其截面具有凸圓狀頂 點的三角形狀(山形狀)，各凸部35和內(nèi)圈2的凹部36的嵌合接觸部位 38是圖20 (b)所示的范圍A,也就是凸部35截面中的山形的從中腹部 到山頂?shù)姆秶?。在周向的相鄰?fù)共?5之間，在內(nèi)圈2的內(nèi)徑面37的內(nèi) 徑側(cè)形成間隙40。另外，也可以不是所有凸部35的突出方向中間部與凹 部形成前的凹部形成面的位置對應(yīng)，而是只有一部分凸部35對應(yīng)。
如圖19和圖22所示，對軸5的端部5a的外徑部進行熱硬化處理， 在該硬化層S上形成由沿軸向的凸部41a和凹部41b構(gòu)成的花鍵41。該 凸部41a構(gòu)成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35。內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面37 構(gòu)成沒有進行熱硬化處理的未硬化部。在圖19與圖22中，十字陰影部 分表示硬化層S。硬化層S與內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面37的未硬化部的 硬度差用HRC表示，在30點以上。軸5的花鍵41的模數(shù)為0.5以下的 小齒。
如果相對內(nèi)圈2壓入軸5，則會將材料從用凸部35形成的凹部36擠 出，形成擠出部45 (參照圖27等)。擠出部45是凸部35的嵌入(嵌合) 的凹部36的容量的材料量，是由從所形成的凹部36擠出的材料、為了形成凹部36而被切削的材料、或者被壓出的材料與被切削的材料二者等構(gòu)成。
由于在內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面37上形成有圓周方向的凹槽39, 所以，用凸部35形成凹部36時，凹部36在長度方向(軸向)上是不連 續(xù)的，而是斷續(xù)的。因此，將軸5壓入內(nèi)圈2的軸孔22中時產(chǎn)生的擠出 部(壓出部)45在該凹部36的斷續(xù)部(圓周方向的凹槽39)被切斷。 因而，可降低壓出擠出部(壓出部)45的阻力，減少壓入負荷。由于減 少了壓入負荷，所以，可增大凹部36的全長，從而增大凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M 的嵌合長度。
艮P，如果凹部36是斷續(xù)的，則如圖23所示，可以在凹槽39中降低 壓入力(負荷)，但如果凹部36不是斷續(xù)的，則如圖24所示，隨著凹部 形成長度的變長，壓入力有所增加。
下面，圖25示出了再一實施方式，在該凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M中，在軸5 的凸部35即在花鍵41的凸部41a上，在軸向一部分上形成沿著軸向的 凹凸部55。在這種情況下，凹凸部55形成為沿軸向的鋸齒形狀。在這種 情況下，凸部(凸齒)55a的軸向截面構(gòu)成以軸端面?zhèn)葹閮A斜面的直角三 角形形狀。另外，在該實施方式中，在內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面37上 也形成有凹槽39。
如圖26所示，如果將內(nèi)圈2的軸心與軸5的軸心對準，將具有該凹 凸部55的軸5壓入內(nèi)圈2的軸孔22中，借助于軸5側(cè)的凸部35在內(nèi)圈 2上形成凹部36。在這種情況下，凹凸部55陷入形成在內(nèi)圈2側(cè)的凹部 36的底部。即，壓入時擴徑的內(nèi)圈2的軸孔22在壓入結(jié)束時縮徑，返回 到原來的狀態(tài)。為此，援用上述圖8進行說明。從內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi) 徑面?zhèn)葘Π纪共?5作用如箭頭所示的按壓力(縮徑力)，凹凸部55的凸 部55a陷入內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面中。
在圖27所示的再一實施方式中，在軸5上設(shè)置容納擠出部45的凹 陷部50。即，在軸5的花鍵41的軸端緣設(shè)有周向槽51，由此形成凹陷 部50。如圖28所示，在周向槽51中，其花鍵41側(cè)的側(cè)面51a是相對軸 向垂直的平面，花鍵相反側(cè)的側(cè)面51b是從槽底51c朝向花鍵相反側(cè)擴 徑的錐面。在側(cè)面51b的花鍵相反一側(cè)，拔有調(diào)心用的圓盤狀凸邊部52。凸邊
部52的外徑尺寸D;設(shè)定成與軸孔22的孔徑相同或稍小于軸孔22的孔 徑D。在這種情況下，在凸邊部52的外徑面52a和軸孔22的內(nèi)徑面37 之間設(shè)有微小間隙t。
即使是圖27所示的軸5，如果如圖29所示，將內(nèi)圈2的軸心與軸5 的軸心對準，將軸5壓入內(nèi)圈2的軸孔22中，則借助于軸5側(cè)的凸部35， 在內(nèi)圈2側(cè)形成凹部36。這時，產(chǎn)生的擠出部45首先如圖30和圖31所 示，在壓入始端側(cè)的凹槽39a中被切斷，其切斷片45a被容納在凹陷部 50中，之后，如果進一步壓入，則在軸向中間的凹槽39b中，切斷擠出 部45，并將其切斷片45b (參照圖28)容納在凹陷部50中。通過進一步 的壓入，在壓入始端的相反側(cè)的凹槽39c中，切斷擠出部45，將其切斷 片45c (參照圖28)容納在凹陷部50中。最后，如圖28所示，將從壓 入始端到該始端附近的凹槽39a的擠出部45、從凹槽39a到軸向中間的 凹槽39b的擠出部45、以及從軸向中間的凹槽39b到壓入始端相反一側(cè) 的凹槽39c的擠出部45都容納在凹陷部50中。
這樣，通過設(shè)置用于容納因上述壓入進行的凹部形成所產(chǎn)生的擠出 部45的凹陷部50，可將擠出部45保持(維持)在該凹陷部50內(nèi)，使擠 出部不會混入等速萬向接頭內(nèi)。即，可將擠出部45直接容納在凹陷部50 內(nèi)，不必進行擠出部45的除去處理，減少了組裝作業(yè)工序，提高了組裝 作業(yè)性，降低了成本。
此外，通過在凹陷部50的凸部相反側(cè)設(shè)置與內(nèi)圈2的軸孔Z2進行 調(diào)心用的凸邊部52，可防止凹陷部50內(nèi)的擠出部45向凸邊部52側(cè)的飛 出，使擠出部45的容納更加穩(wěn)定。并且，由于凸邊部52是用來調(diào)心的， 所以，既能防止偏心，也能將軸部壓入內(nèi)圈2的軸孔22中。因此，能高 精度地連接內(nèi)圈2和軸5，進行穩(wěn)定的扭矩傳遞。
由于上述凸邊部52是壓入時用來調(diào)心的，所以，最好將其外徑尺寸 D3設(shè)定為稍小于內(nèi)圈2的孔徑的程度。S卩，如果凸邊部52的外徑尺寸 與內(nèi)圈2的孔徑相同或大于內(nèi)圈2的孔徑，則會將凸邊部52本身壓入內(nèi) 圈2的軸孔中。此外，如果凸邊部52的外徑尺寸與軸孔的孔徑相比過小， 則不能發(fā)揮調(diào)心用的功能。因此，作為凸邊部52的外徑面52a和軸孔的內(nèi)徑面之間的微小l、耵隙t，最好設(shè)定在0.01mm 0.2mm的程度。
吝上述各實施方式中，在軸5側(cè)形成構(gòu)成凸部35的花徵41，.并對逸 軸5的花鍵41進行硬化處理，內(nèi)圈2的內(nèi)徑面未硬化(未加工)。與此 相對，在圖32和圖33所示的實施方式中，如圖34所示，在內(nèi)圈2的軸 孔22的內(nèi)徑面上形成進行了硬化處理的花鍵61 (由凸條61a和凹條61b 構(gòu)成)，且不對軸5進行硬化處理，這也是可行的。另外，花鍵61也是 采用作為公知公用方法的拉削加工、切削加工、沖壓加工、拉拔加工等 各種加工方法形成。此外，作為熱硬化處理，可采用高頻淬火、滲碳淬 火等種種熱處理。在圖34中，內(nèi)圈2的內(nèi)徑側(cè)十字陰影部表示硬化層Sl。
凸部35的突出方向中間部位與凹部形成前的凹部形成面(軸5的外 徑面)的位置對應(yīng)。即，連接花鍵61的凸狀61a即凸部35的頂點的圓 的最小直徑(凸部35的最小內(nèi)徑尺寸)D4設(shè)定成小于軸5的外徑尺寸 D6，連接花鍵61的凹狀61b的底的圓的最大內(nèi)徑尺寸(凸部間的軸孔內(nèi) 徑面的內(nèi)徑尺寸)D5設(shè)定成大于軸5的外徑尺寸D6。艮卩，D4<D6<D5。
此外，在軸5的外徑面(花鍵形成部)上沿圓周方向形成多個(圖 32、 33中為3個)的凹槽70。將凹槽70的槽底直徑D7設(shè)定成小于連接 凸部35的頂點的圓的最小直徑(凸部35的最小內(nèi)徑尺寸)D4。
凸部35和軸5的凹部36的嵌合接觸部位38是圖35所示的范圍B，
也就是截面中的山形的從中腹部到山頂?shù)姆秶４送?，在周向的相鄰?fù)?部35之間，在軸5外周面的外徑側(cè)形成間隙C。
因此，如圖34所示，即使在內(nèi)圈2的軸孔22中設(shè)置凸部35，通過 將軸5壓入內(nèi)圈2的軸孔22中，借助于內(nèi)圈2的凸部35在軸5的外徑 面上形成凹部36，在徑向與圓周方向上也不會形成產(chǎn)生松動的間隙。因 此，整個嵌合部位有助于旋轉(zhuǎn)扭矩的傳遞，可實現(xiàn)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞， 起到與上述圖1實施方式同樣的作用效果。
雖然與上述實施方式同樣地通過壓入形成擠出部，但是，由于在軸5 的外徑面上設(shè)置有凹槽70，所以，首先，從軸5的前端緣到最前端側(cè)的 凹槽70a的擠出部在該凹槽70a中被切斷。此外，從前端側(cè)的凹槽70a 到中間的凹槽70b的擠出部在凹槽70b中被切斷，從中間的凹槽70b到 基端側(cè)的凹槽70c的擠出部在凹槽70c中被切斷。
28因此，通過斷續(xù)地形成擠出部(壓出部)，可實現(xiàn)與形成有內(nèi)圈.2側(cè) ,槽49時同樣的作用效果。優(yōu)選設(shè)置容納該擠出部的凹隨部。擠出部 是在軸側(cè)形成的，所以，在內(nèi)圈2側(cè)設(shè)置凹陷部。
另外，也可以在內(nèi)圈2側(cè)形成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35，在軸5的 端部設(shè)置壓入內(nèi)圈2時對其外徑尺寸調(diào)心的凸邊部。這樣，可進行高精 度壓入。此外，也可以在內(nèi)圈2側(cè)設(shè)置發(fā)揮防脫功能的鋸齒狀等的凹凸 部。
作為在內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面37上形成的凹槽39,可采用圖36 (a)、 (b)、 (c)、 (d)、 (e)所示的種種形狀。圖36 (a)示出了槽底具有 從壓入始端側(cè)向始端相反側(cè)變深的錐部72a的結(jié)構(gòu)，圖36 (b)示出了槽 底具有從壓入始端側(cè)向始端相反側(cè)變淺的錐部72b的結(jié)構(gòu)。此外，圖36
(c)示出了槽底為半圓狀的結(jié)構(gòu)。
圖36 (d)、 (e)與上述圖1等所示的實施方式相同，凹槽39的截面 形狀為矩形，但是，在圖36 (d)中，凹槽39的個數(shù)為2，設(shè)從壓入始 端到壓入始端側(cè)的凹槽39a的尺寸為a、從該凹槽39a到另一凹槽39b的 尺寸為b時，a〉b。此外，在圖36 (e)中，3個凹槽39a、 39b、 39c相 對于軸心傾斜。
因此，即使是圖36(a)、 (b)、 (c)、 (d)、 (e)所示的種種形狀的凹 槽39，在用凸部35形成凹部36時，該凹部36沿長度方向(軸向)是不 連續(xù)的，而是斷續(xù)的。因此，將軸5壓入內(nèi)圈2的軸孔22中時產(chǎn)生的擠 出部(壓出部)45在該凹部36的斷續(xù)部被切斷?？蓪崿F(xiàn)與圖1所示結(jié)構(gòu) 同樣的作用效果。特別是，如圖36 (d)所示，通過擴大到壓入始端側(cè)的 凹槽39a的尺寸，非常容易進行扭轉(zhuǎn)，可確保應(yīng)力集中范圍(從壓入始 端到該始端側(cè)的凹槽39a的范圍)的花鍵強度(嵌合強度)。此外，即使 是軸5側(cè)所形成的凹槽70，也可采用圖36(a)、 (b)、 (c)、 (d)、 (e)所
示的種種形狀。 .
另外，凹槽39、 70可通過例如車削成形，所以，槽形狀為通過普通 的切斷刀切削的形狀。也可以采用仿形形狀以能夠以一次工序?qū)Π疾坌?成面(內(nèi)圈2的內(nèi)徑面37或軸5的外徑面5b)及凹槽加工進行切削(即 使是軸向的任意側(cè)，都是可以的)。凹槽39、 70的數(shù)量可任意增減。在上述實施方式中，凹槽39、 70是獨立的，但是，也可以以螺旋狀連續(xù)地 形成。
上述等速萬向接頭也均可以將外圈1、內(nèi)圈2、球3及球籠4組成的 結(jié)構(gòu)要素通過隨機匹配組裝在一起，通過冷鍛精加工形成外圈1的溝道 槽9與內(nèi)圈2的溝道槽11。
艮P，為了將PCD間隙等限制在規(guī)定值的范圍內(nèi)，不進行從多個外圈 1、內(nèi)圈2、球3及球籠4中選擇該外圈1、內(nèi)圈2、球3及球籠4組成的 結(jié)構(gòu)要素以進行組合的選擇組合，而是將通過冷鍛精加工形成有溝道槽 9、 11的外圈1及內(nèi)圈2通過任意組合匹配來制作。
這樣，由于各結(jié)構(gòu)要素通過隨機匹配迸行組合，外圈1的溝道槽9 或內(nèi)圈2的溝道槽11任何一個通過冷鍛精加工形成，由此，只進行冷鍛 精加工，而不需要切削或熱處理后的研磨精加工，所以可實現(xiàn)等速萬向 接頭的低成本化。
為了將PCD間隙等限制在規(guī)定值的范圍內(nèi)，還可以選擇上述外圈1、 內(nèi)圈2、球3及球籠4組成的結(jié)構(gòu)要素進行組裝，在這種情況下，容易將 PCD間隙等限制在規(guī)定值的范圍內(nèi)，將各結(jié)構(gòu)要素之間的松動抑制在必 要的最小限度。
這里，在內(nèi)圈2的內(nèi)徑軸孔22與軸5之間的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M中， 在徑向與圓周方向上不會形成產(chǎn)生松動的間隙，且上述至少任意一個溝 道通過冷鍛精加工形成。在具有上述外圈1和內(nèi)圈2的等速萬向接頭中， 優(yōu)選將由外圈1的溝道槽9和與之配合的內(nèi)圈2的溝道槽11形成的球溝 道的PCD間隙規(guī)定在一0.02 +0.3mm。如果采用這樣的結(jié)構(gòu)，就可以 將外圈l、內(nèi)圈2、軸5、球3及球籠4組成的各結(jié)構(gòu)要素之間的松動抑
制在必要的最小限度。
隨機匹配組裝在一起的等速萬向接頭可以是圖39所示的底切式等速
萬向接頭或圖40所示的DOJ型等速萬向接頭。
在上述各實施方式中，在軸5側(cè)形成構(gòu)成凸部35的花鍵41，并對該 軸5的花鍵41進行硬化處理，內(nèi)圈2的內(nèi)徑面未硬化(未加工)，但是， 與此相對，也可以如圖41、圖42所示，在內(nèi)圈2的軸孔22的內(nèi)徑面上 形成進行了硬化處理的花鍵61 (由凸條61a和凹條61b構(gòu)成)，且對軸5不進行硬化處理。另外，花鍵61也是采用作為公知公用方法的拉削加工、 切削加工、沖壓加工t拉拔加工等各種加工方法形成。此外，作為熱硬 化處理，可采用高頻淬火、滲碳淬火等種種熱處理。
在這種情況下，凸部35的突出方向中間部位與凹部形成前的凹部形 成面(軸5的外徑面)的位置對應(yīng)。即，連接花鍵61的凸條61a即凸部 35的頂點的圓的最小直徑(凸部35的最小內(nèi)徑尺寸)D4設(shè)定成小于軸 5的外徑尺寸D3，連接花鍵61的凹條61b的底的圓的最小外徑尺寸(凸 部間的軸孔內(nèi)徑面的內(nèi)徑尺寸)D5設(shè)定成大于軸5的外徑尺寸D3。艮卩， D4<D3<D5。
在這種情況下，如果將軸5壓入內(nèi)圈2的軸孔22中，則可以借助于 內(nèi)圈2側(cè)的凸部35，在軸5的外徑面5b上形成凸部35進行嵌合的凹部 36。由此，內(nèi)圈2側(cè)的凸部35和軸5的凹部36的嵌合接觸部位38的整
個區(qū)域構(gòu)成緊密接觸的嵌合狀態(tài)。
在此，凸部35和軸5的凹部36的嵌合接觸部位38是圖42所示的 范圍B，也就是截面中的山形的從中腹部到山頂?shù)姆秶４送?，在周?的相鄰?fù)共?5之間，在軸5的外周面的外徑側(cè)形成間隙C。
在這種情況下，由于通過壓入形成擠出部，所以，優(yōu)選設(shè)置容納該 擠出部的凹陷部。擠出部與圖IO所示的結(jié)構(gòu)不同，是在軸側(cè)形成的，所 以，在內(nèi)圈2側(cè)設(shè)置凹陷部。
這樣，也可以在該內(nèi)圈2側(cè)形成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35，在軸5 的端部設(shè)置壓入內(nèi)圈2時對其外徑尺寸調(diào)心的凸邊部。這樣，可進行高 精度壓入。另外，也可以在內(nèi)圈2側(cè)設(shè)置發(fā)揮防脫功能的鋸齒狀等的凹 凸部。
圖39的底切式等速萬向接頭(UJ)，詳細地說，包括在內(nèi)球面(內(nèi) 周面)71上以圓周方向等間隔地沿軸向形成多個溝道槽72的作為外側(cè)接 頭部件的外圈73;在外球面(外周面)74上以圓周方向等間隔地沿軸向 形成與外圈73的溝道槽72成對的多個溝道槽75的作為內(nèi)側(cè)接頭部件的 內(nèi)圈76;介于外圈73的溝道槽72與內(nèi)圈76的溝道槽75之間并進行扭 矩傳遞的多個球77;以及介于外圈73的內(nèi)球面71與內(nèi)圈76的外球面 74之間并保持作為扭矩傳遞部件的球77的球籠78。上述外圈73的溝道槽72，由溝道槽底為圓弧部的里側(cè)溝道槽72a和 溝道槽底為與外圈^^平-玩的筆直部的開口側(cè)溝道槽(直槽)72b—跑成^ 此外，內(nèi)圈76的溝道槽75，由溝道槽底為與外圈軸線平行的筆直部的里 側(cè)溝道槽75a和溝道槽底為圓弧部的開口側(cè)溝道槽75b構(gòu)成。
圖40所示的DOJ型等速萬向接頭，詳細地說，包括在圓筒狀內(nèi)周 面84上以圓周方向等間隔地形成沿軸向延伸的多個直線狀溝道槽82的 作為外側(cè)接頭部件的外圈80;在球面狀外周面94上以圓周方向等間隔地 形成與外圈80的溝道槽82成對并沿軸向延伸的多個直線狀溝道槽92的 作為內(nèi)側(cè)接頭部件的內(nèi)圈90;介于外圈80的溝道槽82與內(nèi)圈90的溝道 槽92之間并傳遞扭矩的多個球100;以及介于外圈80的圓筒狀內(nèi)周面 84與內(nèi)圈90的球面狀外周面94之間并保持球100的球籠101 。
在圖39所示的底切式等速萬向接頭(UJ)和圖40所示的DOJ型等 速萬向接頭中，將外圈73、 80、內(nèi)圈76、 90、球77、 100及球籠78、 101 組成的結(jié)構(gòu)要素通過隨機匹配組裝在一起。進一步，將外圈73、 80的溝 道槽72、 82及內(nèi)圈76、 90的溝道槽75、 92通過冷鍛精加工形成。此外， 將外圈73、 80的溝道槽72、 82和與之配合的內(nèi)圈76、 90的溝道槽75、 92所形成的球溝道的PCD間隙規(guī)定在一0.02 + 0.3mm。再者，作為外 圈63、 80的溝道槽72、 82及內(nèi)圈76、 90的溝道槽75、 92的橫截面形 狀，可以是與球IOO角接觸的尖拱形狀。
圖39所示的底切式等速萬向接頭(UJ)和圖40所示的DOJ型等速 萬向接頭，如上述實施方式所述，在內(nèi)圈76、 90上以上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu) M來結(jié)合軸5。作為該凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M，可采用上述圖2及圖3、圖6、 圖7、圖13等各種結(jié)構(gòu)。此外，如圖10至12所示，可以設(shè)置用于容納 因壓入進行的凹部形成所產(chǎn)生的擠出部的凹陷部，還可以在凹陷部的凸 部相反側(cè)設(shè)置與內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔進行調(diào)心用的凸邊部。
因此，不論是圖39所示的底切式等速萬向接頭(UJ)，還是圖40所 示的DOJ型等速萬向接頭，都可以實現(xiàn)與上述實施方式同樣的作用效果。
以上，雖然說明了本發(fā)明的實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述 實施方式，可以是各種變形。例如，作為凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部35的形狀， 在上述圖3所示的實施方式中為截面三角形，在圖6所示的實施方式中為截面梯形乂富士山形狀)，但是，也可以采用除此以外的半圓形狀、半
,圓形狀、短形等其他各種形狀，凸部35的面積、個數(shù)、.周向Ji設(shè)間Sl 等可任意地變更。g卩，不需要形成花鍵41、 61并以該花鍵41、 61的凸 部(凸齒)41a、 61a構(gòu)成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35，而是可以采用鍵類 的結(jié)構(gòu)，或者是形成曲線狀波形配合面的結(jié)構(gòu)。重要的是，只要能夠?qū)?沿軸向配設(shè)的凸部35壓入對方側(cè)，用凸部35在對方側(cè)上形成與該凸部 35緊密接觸地嵌合的凹部36，凸部35和與之對應(yīng)的凹部36的嵌合接觸 部位38在整個區(qū)域緊密接觸，并且能夠在內(nèi)圈2與軸5之間傳遞旋轉(zhuǎn)扭 矩即可。
此外，作為內(nèi)圈2的軸孔22也可以是圓孔以外的多邊形孔等異形孔， 嵌插到該軸孔22中的軸5的端部5a的截面形狀也可以是圓形截面以外 的多邊形等異形截面。因此，例如，可以將內(nèi)圈2的軸孔22做成圓孔， 將軸5的端部5a的截面形狀做成圓形以外的多邊形，將其邊緣部構(gòu)成上 述凸部35。
作為凹陷部50的形狀，在上述實施方式中，其周向槽51是將花鍵 相反側(cè)的側(cè)面51b做成從槽底51c向花鍵相反側(cè)擴徑的錐面?？墒?，并 不一定要做成錐面。重要的是，只要能夠容納(收容)所產(chǎn)生的擠出部 45就可以，因此，作為凹陷部50的容量只要能夠與所產(chǎn)生的擠出部45
對應(yīng)就可行。
在設(shè)置凹凸部55的情況下，在圖7中，是設(shè)置在花鍵41的軸向中 間部，但也可以設(shè)置在花鍵41的軸端面?zhèn)?，或者相反地設(shè)置在軸端面相 反側(cè)，進而，還可以設(shè)置在花鍵41的軸向全長上。此外，各凹凸部55 的凸部(凸齒)55a的個數(shù)和形狀是任意的，即，作為凹凸部55，可以 設(shè)置在全部凸部35上，也可以設(shè)置在全部凸部35中任意的凸部35上。 如圖10等所示，在具有凹陷部50的軸5上也可以設(shè)置凹凸部55。另外， 在實施方式中，雖然在構(gòu)成凸部35的花鍵41的凸部41a上設(shè)置有凹凸 部55，但是，也可以在花鍵41的凹部41b上設(shè)置凹凸部55。
此外，在上述實施方式中，對凸部35進行熱硬化處理，凸部對應(yīng)側(cè) 為未硬化部位，凸部35的硬度大于形成凹部的部位，但是，只要能夠保 持硬度差，既可以對兩者進行熱處理，也可不對兩者進行熱處理，進一步，由于壓入時只要凸部35的壓入始端部硬度高于形成凹部36的部位 -即可，所以，沒有必要使凸部35整體助硬度提高。.進一步 ，—在圖3等雖 然形成有間隙40，但是，也可以直到凸部35之間的凹部陷入內(nèi)圈2的內(nèi) 徑面37。另外，作為凸部35側(cè)和用凸部35形成的凹部形成面?zhèn)鹊挠捕?差，優(yōu)選如上所述為以HRC表示的30點以上。但是，只要凸部35能壓 入，不到30點也可以。作為上述熱處理方法，可采用例如高頻淬火、滲 碳淬火，調(diào)質(zhì)、正火等。在壓入時用軸5的凸部35在內(nèi)圈2的內(nèi)徑面上 形成凹部36的情況下，當在內(nèi)圈2進行滲碳淬火時，通過對內(nèi)徑面進行 防碳處理，很容易在內(nèi)圈2的內(nèi)徑面上形成比軸5的凸部35硬度低的層。 此外，在壓入時用內(nèi)圈2的內(nèi)徑凸部35在軸5上形成凹部36的情況下， 通過對軸5進行正火處理或調(diào)質(zhì)處理，可確保軸5的扭轉(zhuǎn)強度，使軸5 的外徑面硬度低于內(nèi)圈2的內(nèi)徑凸部35的硬度。
凸部35的端面(壓入始端)在本實施方式中是相對于軸向垂直的面， 但是，也可以相對于軸向以規(guī)定角度傾斜。在這種情況下，可以從內(nèi)徑
側(cè)朝向外徑側(cè)并向凸部相反一側(cè)傾斜或向凸部側(cè)傾斜。另外，在壓入凸 部35時，可以將形成凹部36的一側(cè)固定，使形成凸部35的一側(cè)移動， 也可以相反地，將形成凸部35的一側(cè)固定，將形成凹部36的一側(cè)移動， 也可以將兩者移動。
權(quán)利要求
1.一種等速刀向接頭，包括外側(cè)接頭部件；內(nèi)插到外側(cè)接頭部件中的內(nèi)側(cè)接頭部件；以及介于外側(cè)接頭部件與內(nèi)側(cè)接頭部件之間進行扭矩傳遞的扭矩傳遞部件，該等速萬向接頭的特征在于，具有連接內(nèi)側(cè)接頭部件與嵌插在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中的軸的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)接頭部件或軸的任意一方的凸部和與該凸部嵌合的對方部件的凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū)域是緊密接觸的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的等速萬向接頭，其特征在于，將設(shè)置在軸 的外徑面與內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面的任意一方上的沿軸向延伸的凸 部沿軸向壓入另一方中，在該另一方上用凸部形成與該凸部緊密接觸地 嵌合的凹部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等速萬向接頭，其特征在于，在所述 內(nèi)側(cè)接頭部件的外徑側(cè)通過高頻淬火形成硬化層，并使內(nèi)側(cè)接頭部件的 內(nèi)徑側(cè)為未淬火狀態(tài)，在所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)中，軸外徑面的凸部和與該 凸部嵌合的內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面的凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū) 域是緊密接觸的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的等速萬向接頭，其特征在于，構(gòu)成為下述的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)在軸的外徑面上設(shè)置有沿軸向延伸的凸部， 并在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面上設(shè)置有沿圓周方向的凹槽，將軸壓入 內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中，利用軸的凸部，在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面 上沿軸向斷續(xù)地形成與該凸部緊密接觸地嵌合的凹部，軸的凸部和內(nèi)側(cè) 接頭部件的凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū)域是緊密接觸的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等速萬向接頭，其特征在于，構(gòu)成為下述的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面上設(shè)置有沿軸向延 伸的凸部，并在軸的外徑面上設(shè)置有沿圓周方向的凹槽，將軸壓入內(nèi)側(cè) 接頭部件的軸孔中，利用內(nèi)側(cè)接頭部件的凸部，在軸的外徑面上沿軸向 斷續(xù)地形成與該凸部緊密接觸地嵌合的凹部，內(nèi)側(cè)接頭部件的凸部和軸 的凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū)域是緊密接觸的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的等速萬向接頭，其特征在于，所述等速萬向接頭包括在內(nèi)徑面上形成有沿軸向延伸的多個導(dǎo)向槽的 作為外側(cè)接頭部件的外圈；在外徑面上形成有沿軸向延伸的多個導(dǎo)向槽 的作為內(nèi)側(cè)部件的內(nèi)圈；配置在由所述外圈的導(dǎo)向槽和所述內(nèi)圈的導(dǎo)向 槽配合形成的球溝道中的扭矩傳遞球；以及具有用于保持所述扭矩傳遞 球的兜孔的保持器，所述扭矩傳遞部件使用球。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的等速萬向接頭，其特征在于， 所述等速萬向接頭是十字槽型等速萬向接頭，包括在內(nèi)周面上交替設(shè) 置有相對軸線向周向的一方扭轉(zhuǎn)的導(dǎo)向槽和向周向的另一方扭轉(zhuǎn)的導(dǎo)向 槽的作為外側(cè)接頭部件的外圈；在外周面上交替設(shè)置有與外圈的各導(dǎo)向 槽成對地形成球溝道并成對的外圈導(dǎo)向槽的作為內(nèi)側(cè)部件的內(nèi)圈；以及 保持扭矩傳遞球的保持器，所述扭矩傳遞部件使用球。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項所述的等速萬向接頭，其特征在于， 包括形成有具有面向圓周方向的滾子導(dǎo)向面的3條溝道槽的外側(cè)接頭 部件；具有沿半徑方向突出的三根腳軸的作為內(nèi)側(cè)接頭部件的三角架型 部件；以及可自由旋轉(zhuǎn)地外嵌合在所述腳軸上并插入所述溝道槽中的作 為扭矩傳遞部件的滾子，所述滾子能夠沿所述滾子導(dǎo)向面在外側(cè)接頭部件的軸向上移動。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的等速萬向接頭，其特征在于，所述外側(cè)接頭部件的溝道槽或內(nèi)側(cè)接頭部件的溝道槽的任一方通過冷鍛精加工形 成，由所述外側(cè)接頭部件、內(nèi)側(cè)接頭部件、球及球籠組成的結(jié)構(gòu)要素通 過隨機匹配而組裝在一起，并且，通過凹凸嵌合結(jié)構(gòu)將內(nèi)側(cè)接頭部件與 嵌插在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中的軸連接在一起，內(nèi)側(cè)接頭部件或軸的任 一方的凸部和與該凸部嵌合的對方部件的凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū) 域是緊密接觸的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的等速萬向接頭，其特征在于，所述外側(cè) 接頭部件的溝道槽或內(nèi)側(cè)接頭部件的溝道槽的任一方通過冷鍛精加工形 成，為了將PCD間隙等限制在規(guī)定值的范圍內(nèi)，將由所述外側(cè)接頭部件、 內(nèi)側(cè)接頭部件、球及球籠組成的結(jié)構(gòu)要素有選擇地組裝在一起，并且，通過凹凸嵌合結(jié)構(gòu)將內(nèi)側(cè)接頭部件與嵌插在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中的軸 連接在一起，內(nèi)側(cè)接頭部件或軸的^f壬一方—的凸部和與該凸部嵌合的對方 部件的凹部的嵌合接觸部位的整個區(qū)域是緊密接觸的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的等速萬向接頭，其特征在于，所述等速萬向接頭為固定式，包括在內(nèi)周面上形成有沿軸向延伸的多個溝 道槽的外側(cè)接頭部件；在外周面上形成有與該外側(cè)接頭部件的所述溝道 槽成對并沿軸向延伸的多個溝道槽的內(nèi)側(cè)接頭部件；介于外側(cè)接頭部件 的溝道槽與內(nèi)側(cè)接頭部件的溝道槽之間并傳遞扭矩的多個球；以及介于 外側(cè)接頭部件的內(nèi)周面與內(nèi)側(cè)接頭部件的外周面之間并保持所述球的球 籠，各溝道槽的整個區(qū)域為曲線狀。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的等速萬向接頭，其特征在于，所述 等速萬向接頭是固定式，包括在內(nèi)周面上形成有沿軸向延伸的多個溝 道槽的外側(cè)接頭部件；在外周面上形成有與該外側(cè)接頭部件的所述溝道 槽成對并沿軸向延伸的多個溝道槽的內(nèi)側(cè)接頭部件；介于外側(cè)接頭部件 的溝道槽與內(nèi)側(cè)接頭部件的溝道槽之間并傳遞扭矩的多個球；以及介于 外側(cè)接頭部件的內(nèi)周面與內(nèi)側(cè)接頭部件的外周面之間并保持所述球的球欲 龍，各溝道槽的一側(cè)端部為與軸線平行的筆直狀。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的等速萬向接頭，其特征在于，所述等速萬向接頭是滑動式，包括在圓筒狀內(nèi)周面上形成有沿軸向延伸的 多個溝道槽的外側(cè)接頭部件；在球面狀外周面上形成有沿軸向延伸的多 個溝道槽的內(nèi)側(cè)接頭部件；介于所述外側(cè)接頭部件的溝道槽與內(nèi)側(cè)接頭 部件的溝道槽之間并傳遞扭矩的多個球；以及介于所述外側(cè)接頭部件的 圓筒狀內(nèi)周面與內(nèi)側(cè)接頭部件的球面狀外周面之間并保持所述球的球 籠。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9 13中任一項所述的等速萬向接頭，其特征在 于，由所述外側(cè)接頭部件的溝道槽和與之配合的內(nèi)側(cè)接頭部件的溝道槽 形成的球溝道的PCD間隙為一0.02 + 0.3mm。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9 14中任一項所述的等速萬向接頭，其特征在于，所述外側(cè)接頭部件的溝道槽以及-內(nèi)側(cè)接頭部件的溝道槽的橫截面形 狀是與所述球進行魂接顛的尖拱形狀-&
16. 根據(jù)權(quán)利要求1 4、 6 15中任一項所述的等速萬向接頭，其 特征在于，在軸上設(shè)置有凸部，并至少使該凸部的軸向端部的硬度高于 內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑部的硬度，將所述軸從凸部的軸向端部側(cè)壓入 內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔中，由此用該凸部在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面上 形成與該凸部緊密接觸地嵌合的凹部。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 5 15中任一項所述的等速萬向接頭，其 特征在于，在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面上設(shè)置有凸部，并至少使該凸 部的軸向端部的硬度高于軸的外徑部的硬度，將所述內(nèi)側(cè)接頭部件側(cè)的 凸部從其軸向端部側(cè)壓入軸中，由此用該凸部在軸外徑面上形成與該凸 部緊密接觸地嵌合的凹部。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的等速萬向接頭，其特征在于，在軸上設(shè)置有用于容納因所述壓入進行的凹部形成而產(chǎn)生的擠出部的凹陷部。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的等速萬向接頭，其特征在于，在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑面上設(shè)置有用于容納因所述壓入進行的凹部形成而產(chǎn) 生的擠出部的凹陷部。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的等速萬向接頭，其特征在于，將容納所 述擠出部的凹陷部設(shè)置在軸的凸部的壓入開始端一側(cè)，并且，在凹陷部 的凸部相反側(cè)設(shè)置有與內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔進行調(diào)心用的凸邊部。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1 20中任一項所述的等速萬向接頭，其特征在 于，凸部的突出方向的任一部位與凹部形成前的凹部形成面的位置對應(yīng)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的等速萬向接頭，其特征在于，將連接設(shè) 置在軸外徑上的多個凸部的頂點的圓弧最大直徑尺寸設(shè)定為大于內(nèi)側(cè)接 頭部件的軸孔內(nèi)徑尺寸，并將相鄰?fù)共恐g的軸外徑面的最大外徑尺寸 設(shè)定為小于內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔內(nèi)徑尺寸。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的等速萬向接頭，其特征在于，將連接軸孔的多個凸部的頂點的圓弧最小直徑尺寸設(shè)定為小于軸的內(nèi)側(cè)接頭部件 嵌插部的外徑尺寸，并將相鄰?fù)共恐g的軸孔內(nèi)徑面的最小內(nèi)徑尺寸設(shè) 定為大于軸的內(nèi)側(cè)接頭部件嵌插部的外徑尺寸。
24. 根據(jù)權(quán)利要求-1 23中任一項所述的等速萬向接頭，其特征在 于，將凸部的突雖方1^中間部位的周向厚度設(shè)定為小于周向相鄰.凸部之 間的與所述中問部位對應(yīng)位置的周向尺寸。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1 24中任一項所述的等速萬向接頭，其特征在 于，將凸部的突出方向中間部位的周向厚度總和設(shè)定為小于在周向相鄰 凸部之間嵌合的對方側(cè)凸部的與所述中間部位對應(yīng)位置的周向厚度的總 和。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1 26中任一項所述的等速萬向接頭，其特征在 于，在所述凸部側(cè)的軸向至少一部分上設(shè)置有沿軸向的凹凸部。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的等速萬向接頭，其特征在于，以鋸齒狀 形成所述凸部側(cè)的沿軸向的凹凸部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有難以發(fā)生軸連接部位的松動并且可將內(nèi)側(cè)接頭部件與軸牢固地連接在一起的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的等速萬向接頭。本發(fā)明的等速萬向接頭通過凹凸嵌合結(jié)構(gòu)將內(nèi)側(cè)接頭部件與嵌插在內(nèi)側(cè)接頭部件的軸孔(22)中的軸(5)連接在一起。凸部(35)和與之對應(yīng)的凹部(36)的嵌合接觸部位(38)在整個區(qū)域緊密接觸。
文檔編號F16D3/2245GK101611233SQ20088000134
公開日2009年12月23日 申請日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者中川亮, 小澤仁博, 山內(nèi)清茂, 山崎起佐雄, 板垣卓, 河村浩志, 淺野祐一 申請人:Ntn株式會社