固定式等速萬向聯軸器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種固定式等速萬向聯軸器，詳細而言，涉及在機動車、各種工業機械 的動力傳遞系統中使用的、在驅動側與從動側的兩軸之間僅允許角度位移的固定式等速萬 向聯軸器。
【背景技術】
[0002] 例如，在機動車的前部用驅動軸上，通常在內側（差速器側）組裝有最大工作角 比較小但能夠在具有工作角的同時進行軸向位移的滑動式等速萬向聯軸器，在外側（車輪 側）組裝有由于車輪轉向而具有較大的工作角但在軸向不位移的固定式等速萬向聯軸器。
[0003] 作為在外側使用的固定式等速萬向聯軸器的一個例子，在圖23中示出球籠型等 速萬向聯軸器101。圖23a是表示工作角0°的狀態下的縱剖視圖，圖23b是表示具有最大 工作角的狀態的概要圖。如圖23a所示，該等速萬向聯軸器101主要包括：外側聯軸器構件 102、內側聯軸器構件1〇 3、滾珠104以及保持器105。在外側聯軸器構件102的球狀內周面 106上，在圓周方向上等間隔地沿軸向形成有八個滾道槽1〇7。在內側聯軸器構件1〇3的球 狀外周面108上，在圓周方向上等間隔地沿軸向形成有與外側聯軸器構件 1〇2的滾道槽1〇7 對置的滾道槽109。在外側聯軸器構件102的滾道槽107與內側聯軸器構件103的滾道槽 109之間夾設有傳遞轉矩的八個滾珠104。在外側聯軸器構件102的球狀內周面106與內 側聯軸器構件103的球狀外周面108之間，配置有保持滾珠104的保持器105。用防塵罩覆 蓋外側聯軸器構件1〇 2的外周、連結于內側聯軸器構件103的軸的外周，在聯軸器內部封入 有潤滑脂以作為潤滑劑（省略圖示）。
[0004] 如圖23a所示，與外側聯軸器構件102的球狀內周面106嵌合的保持器105的球 狀外周面112、以及與內側聯軸器構件103的球狀外周面108嵌合的保持器1〇5的球狀內 周面113的曲率中心均形成于聯軸器中心〇。與此相對，外側聯軸器構件I 02的滾道槽107 的滾珠軌道中心線X的曲率中心0〇、內側聯軸器構件103的滾道槽109的滾珠軌道中心線 y的曲率中心Oi相對于聯軸器中心〇在軸向上偏移相等距離。由此，在聯軸器具有工作角 的情況下，始終在將外側聯軸器構件102與內側聯軸器構件1〇 3的兩軸線所成的角度二等 分的平面上引導滾珠104,在二軸之間等速地傳遞旋轉轉矩。
[0005] 如圖23b所示，固定式等速萬向聯軸器101的主要功能、即最大工作角0max取決 于設置在外側聯軸器構件102的開口端的入口倒角110與軸111發生干涉的角度。為了確 保允許傳遞轉矩而針對每種聯軸器尺寸來確定軸111的軸徑d。當增大入口倒角110時，供 滾珠104抵接的外側聯軸器構件102的滾道槽107的長度（以下，稱為有效滾道長度）不 足，滾珠104從滾道槽107脫落從而無法傳遞旋轉轉矩。因此，在確保外側聯軸器構件I 02 的有效滾道長度的同時如何設定入口倒角110,在確保工作角方面成為重要的因素。在球籠 型等速萬向聯軸器101中，由于外側聯軸器構件102的滾道槽1〇7的滾珠軌道中心線X的 曲率中心Oo向開口側偏移，因此在最大工作角方面有利，最大工作角0 max為47。左右。 [0006]另外，與以往的六個滾珠的等速萬向聯軸器相比，八個滾珠式的球籠型等速萬向 3 CN 104704253 A 說明書 2/19 頁 聯軸器101減小滾道偏移量，增加滾珠的個數，并且縮小了直徑，從而能夠實現輕量?小型、 轉矩損失少的高效率的等速萬向聯軸器。但是，如圖24所示，在工作角0°的狀態下，在外 側聯軸器構件102與內側聯軸器構件103的對置的滾道槽107、109之間所形成的各楔角 α (如圖所示滾珠104與滾道槽107、109的接觸點位于虛線上）朝向外側聯軸器構件102 的開口側敞開，因此通過從滾道槽107U09作用于滾珠104的軸向上的力W，朝向恒定方向 產生作用于外側聯軸器構件102與保持器105的球面接觸部106、112以及內側聯軸器構件 103與保持器105的球面接觸部108、113的負載，由于采用這樣的結構，因此如圖所示外側 聯軸器構件102與保持器105在部位J處接觸，內側聯軸器構件103與保持器105在部位 I處接觸，進一步的高效率化、低發熱化受到限制。
[0007] 為了實現比上述的八個滾珠式的球籠型等速萬向聯軸器101更高效率化、低發熱 化，提出了滾道槽交叉式的固定式等速萬向聯軸器（專利文獻1)。在圖25以及圖26中示 出該等速萬向聯軸器。圖25是工作角0°的狀態下的縱剖視圖，圖26是表示具有高工作角 的狀態的圖。如圖25所示，該等速萬向聯軸器121主要包括外側聯軸器構件122、內側聯軸 器構件123、滾珠124以及保持器125。該等速萬向聯軸器121為滾道槽交叉式聯軸器，雖 然省略圖示，但包含外側聯軸器構件122的八個滾道槽127的滾珠軌道中心線X的平面相 對于聯軸器的軸線n-n傾斜，并且該傾斜方向在周向上相鄰的滾道槽127中彼此形成為相 反方向。并且，以工作角0°的狀態下的包含聯軸器中心0的平面P作為基準，內側聯軸器 構件123的滾道槽129的滾珠軌道中心線y與外側聯軸器構件122的成對的滾道槽127的 滾珠軌道中心線X形成為鏡像對稱。
[0008] 在圖25所示的縱剖面中，形成于外側聯軸器構件122的球狀內周面126的滾道槽 127沿軸向以圓弧狀延伸，其曲率中心位于聯軸器中心0。在內側聯軸器構件123的球狀外 周面128,與外側聯軸器構件122的滾道槽127對置的滾道槽129沿軸向以圓弧狀延伸，其 曲率中心位于聯軸器中心0。在外側聯軸器構件122的滾道槽127與內側聯軸器構件123的 滾道槽129的交叉部夾設有傳遞轉矩的八個滾珠124。在外側聯軸器構件122的球狀內周 面1%與內側聯軸器構件123的球狀外周面I 28之間，配置有保持滾珠124的保持器125。 與外側聯軸器構件122的球狀內周面1洲嵌合的保持器125的球狀外周面132、以及與內側 聯軸器構件12 3的球狀外周面I28嵌合的保持器125的球狀內周面133的曲率中心均形成 于聯軸器中心0。在該等速萬向聯軸器121中，外側聯軸器構件122以及內側聯軸器構件 123的滾道槽1 27、129的滾珠軌道中心線x、y的曲率中心相對于聯軸器中心〇在軸向上未 偏移，但傾斜的對置的滾道槽I27、I 29交叉，通過在該交叉部夾設有滾珠124,從而在聯軸 器具有工作角的情況下，始終在將外側聯軸器構件122與內側聯軸器構件123的兩軸線所 成的角度二等分的平面上引導滾珠1 24,在二軸之間等速地傳遞旋轉轉矩。
[0009] 在上述的滾道槽交叉式的固定式等速萬向聯軸器121中，外側聯軸器構件122以 及內側聯軸器構件123的滾道槽I27、129分別在周向上相鄰的滾道槽中傾斜方向彼此形成 為相反方向，因此從滾珠1?向在保持器125的周向上相鄰的球袋部125a作用有相反方向 的力。通過該相反方向的力，保持器12 5在聯軸器中心0位置處穩定。因此，抑制保持器 125的球狀外周面1：32與外側聯軸器構件122的球狀內周面126的接觸力、以及保持器125 的球狀內周面133與內側聯軸器構件123的球狀外周面128的接觸力，在高負荷時、高速旋 轉時，聯軸器順暢地動作，抑制轉矩損失、發熱，由此耐久性提高。 CN 104704253 A 說明書 3/19 頁
[0010] 上述的固定式等速萬向聯軸器121作為低發熱聯軸器是優異的，但存在如下問 題，通過圖26來詳細說明。在圖26a中示出上述的等速萬向聯軸器具有高工作角的狀態， 在圖26b中將外側聯軸器構件122的滾道槽127與滾珠124放大而示出其位置關系。如圖 26a所示，當聯軸器具有高工作角Θ時，相對于工作角〇°的狀態下的包含聯軸器中心〇的 平面P，滾珠124的中心Ob移動至Θ/2的位置。滾珠124與滾道槽127成為具有接觸角的 角接觸，因此滾珠124與滾道槽127的接觸點位于圖26b所示的虛線上。并且，滾珠124與 滾道槽127的接觸點在軸向上的位置位于通過滾珠124的中心Ob且相對于滾珠軌道中心 線X成直角的平面t上，但在上述的固定式等速萬向聯軸器121中，若增大外側聯軸器構件 122的入口倒角130時，則在高工作角Θ時該滾珠124與滾道槽127的接觸點越過入口倒 角130而位于外側，滾珠124從滾道槽127脫落。其原因在于，由于圓弧狀滾道槽127的曲 率中心與聯軸器中心0 -致，因此滾珠124的中心Ob與接觸點s之間的軸向上的距離w較 大，由此有效滾道長度不足。因此，存在無法實現高工作角化的問題。
[0011] 在先技術文獻
[0012] 專利文獻
[0013] 專利文獻1 :日本特開號公報

【發明內容】

[0014] 發明要解決的課題
[0015] 鑒于上述的以往技術的問題，為了在專利文獻1的滾道槽交叉式的固定式等速萬 向聯軸器中實現高角度化，發明人研究了將從聯軸器中心O向開口側的滾道槽形成為直線 狀。該等速萬向聯軸器為圖21示出的聯軸器，圖21a示出縱剖面，圖21b示出圖21a的右 側面。如圖21a所示，在該等速萬向聯軸器141中，外側聯軸器構件142以及內側聯軸器構 件143的滾道槽147、149為交叉式，外側聯軸器構件142的滾道槽147由滾道槽部147a和 滾道槽部147b構成，該滾道槽部147a從聯軸器中心0向里側具有以聯軸器中心〇為曲率 中心的圓弧狀的滾珠軌道中心線xa，該滾道槽部147b從聯軸器中心0向開口側具有直線狀 的滾珠軌道中心線xb。另一方面，內側聯軸器構件143的滾道槽149由滾道槽部149b和滾 道槽部149a構成，該滾道槽部14%從聯軸器中心〇向里側具有直線狀的滾珠軌道中心線 yb，該滾道槽部149a從聯軸器中心O向開口側具有以聯軸器中心〇為曲率中心的圓弧狀的 滾珠軌道中心線ya。
[0016] 并且，如圖21b所示，滾道槽147、149分別相對于聯軸器的軸線沿周向傾斜，并且 對于其傾斜方向而言，在周向上相鄰的滾道槽147A、147B以及149A、149B處傾斜方向形成 為相反方向。并且，在外側聯軸器構件142以及內側聯軸器構件143的成對的滾道槽147A、 149A以及147BU49B的各交叉部配置有滾珠144。因此，在如圖示那樣的工作角0。的狀 態下傳遞轉矩時，形成于滾道槽147A、149A之間的楔角的打開方向、形成于147BU49B之間 的楔角的打開方向彼此成為相反方向，從滾珠144向在保持器145的周向上相鄰的球袋部 145a作用有相反方向的力。通過該相