等速万向接头制造技术

本发明专利技术的目的是保证等速万向接头的小型化、强度、耐久性、承载能力以及操作角。六个球（３）设置在等速万向接头内。球（３）的节圆直径ＰＣＤ↓［ＢＡＬＬ］（ＰＣＤ↓［ＢＡＬＬ］＝２×ＰＣＲ）与球（３）的直径Ｄ↓［ＢＡＬＬ］的比值ｒ１（＝ＰＣＤ↓［ＢＡＬＬ］／Ｄ↓［ＢＡＬＬ］）设定在１．５≤ｒ１≤４．０的范围内。外部元件１的外径Ｄ↓［ＯＵＴＥＲ］与内部接头元件（２）的锯齿（或花键）２ｄ的节圆直径ＰＣＤ↓［ＳＥＲＲ］之间的比值ｒ２（＝（Ｄ↓［ＯＵＴＥＲ］／ＰＣＤ↓［ＳＥＲＲ］）设定在３．０≤ｒ２≤５．０的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种等速万向接头(等速万向节)，所述等速万向接头能够例如用作用于汽车转向的联轴器。
技术介绍
在用于汽车的转向轴中，例如，通常使用多个万向接头(横轴联轴器)。所述万向接头是非等速万向接头，其中，操作角越大，输入轴与输出轴之间的旋转波动变得越大。通过组合多个万向接头保证等速引起车辆设计中灵活性削弱的问题。使用作为用于转向的联轴器的固定式的等速万向接头具有下面的优点因为等速在任何操作角度得到保证，汽车设计中的灵活性增加。图9显示了固定式等速万向接头(球笼式等速万向接头球固定接头)，所述固定式等速万向接头传统地用作汽车中驱动轴等的活节联轴器。所述等速万向接头包括外部元件11，其中六个弯曲的轨道凹槽11b在轴向方向上形成在其球形内径表面11a内；内部接头元件12，其中六个弯曲的轨道凹槽12b在轴向方向上形成在其球形外径表面12a内，且具有齿(锯齿或花键)的接合部分12c形成在其内径表面内；设置在相应的六个球轨道内的六个扭矩传递球13，所述六个球轨道通过外部元件11的轨道凹槽11b与内部接头元件12的对应于轨道凹槽11b的轨道凹槽12b之间的协同作用作用形成；以及保持器14，所述保持器14具有用于保持扭矩传递球13的穴14c。外部元件11的轨道凹槽11b的、相对于内径表面11a的球面中心的中心A和内部接头元件12的轨道凹槽12b的、相对于外径表面12a的球面中心的中心B彼此相反地在轴向方向上偏移同样的距离(在图中所示的示例中，中心A在接头的开口侧偏移，而中心B在接头的更深侧的一侧偏移)。从而，通过轨道凹槽11b与对应于轨道凹槽11b的轨道凹槽12b之间的协同作用形成的球轨道为向轴向方向中的一个(图中所示的示例中的万向接头的开口侧)开口的楔形。外部元件11的内径表面11a的球面中心和内部接头元件12的外径表面12a的球面中心都在包括扭矩传递球13的中心的接头中心平面O内。即使外部元件11从内部接头元件12移动角度θ，由保持器14引导的扭矩传递球13在任何操作角θ始终保持在角度θ的二分面(θ/2)内，因此万向接头的等速得到保证。附带地，在此种固定式等速万向接头中，由于功能和加工，外部元件的轨道凹槽与球之间存在间隙。当内部元件和外部元件中的一个固定在万向接头的中性状态中、且另一个在轴向方向上移动或在圆周方向旋转时，轨道间隙出现。轨道间隙对内部元件和外部元件在圆周方向上的摇摆(旋转反冲)具有很大的影响。因为在固定式等速万向接头中由于公差和装配的原因轨道间隙是必不可少的，旋转反冲变得很大。因此，会担心照原样将万向节作为用于汽车的转向万向节的使用在汽车的标准驱动的附近可以引起转向可操作性的恶化以及异常噪音的出现。作为解决此问题的装置，提出固定式等速万向接头，其中设置在万向节内的预负荷施加装置填充由轨道间隙引起的轴向间隙以便限制旋转反冲(参照，例如，专利文件1)。在万向接头内具有预负荷施加装置的等速万向接头中，所述预负荷施加装置始终使球接触球轨道以限制旋转反冲，本专利技术的第一目的是进一步使万向接头小型化并保证足够的强度、承载能力和耐久性以便提供特别适合于汽车转向轴的等速万向接头。其次，将描述本专利技术的第二目的。图10显示上述等速万向接头的保持器14。保持器14具有用于在圆周等距位置保持扭矩传递球13的六个窗口形状的穴14c。穴14c的两圆周侧是支柱部分14d。通常，保持器14的穴14c通过冲压被切削，然后，在轴向方向上相对的一对轴向壁14c1{参见图10(b)}通过刨(拉削)被完成修整加工。在此情况下，穴14c与扭矩传递球13之间的轴向初始间隙通过加工轴向壁14c1设定为-50μm到-10μm。然而，如果轴向壁14c 1的加工边缘有变化，在圆周方向上布置的穴14c中，穴14c的中心位置不重合，从而所谓的穴交错状态出现、且保持器14的强度和耐久性变得更差。因此，穴14c的圆角部分14c3内的曲率半径R制造的较小，且留下直的部分14c4。轴向壁14c1和直的部分14c4之间的轴向尺寸δ控制为防止所谓穴交错状态出现。因此，使圆角部分14c3内的曲率半径R较小导致穴面积延伸到最初功能上不必要的部分。因此，因为穴面积对于其功能而言太大，保持器的支柱部分处于很高的应力之下。内径表面和外径表面的表面面积变小，从而会担心不能保证保持器的足够强度和耐久性。在具有用于使球始终接触到球轨道的预负荷施加装置的等速万向接头中，本专利技术的第二目的是在不削弱保持器的功能的情况下最优化保持器的结构以便增加保持器的强度和耐久性，并且延伸增加万向接头的强度和耐久性。专利文献1公开号为2003-130082的日本公开专利
技术实现思路
本专利技术要解决的问题为实现上述第一目的，根据本申请的第一专利技术的等速万向接头包括外部元件，所述外部元件设置有球形内表面，所述球形内表面中形成多个轨道凹槽；内部元件，所述内部元件设置有球形外表面，所述球形外表面中形成多个轨道凹槽；球，所述球设置在楔形球轨道内，所述楔形球轨道通过外部元件的球形内表面与内部元件的球形外表面之间的协同作用作用形成；保持器，所述保持器设置在外部元件的球形内表面与内部元件的球形外表面之间以保持球；挤压部分，所述挤压部分设置在内元件内并在轴向方向上施加弹性压力；以及接纳器部分，所述接纳器部分设置在保持器内并接纳来自挤压部分的压力。等速万向接头的特征在于球的节圆直径(PCDBALL)与球的直径(DBALL)的比值r1(＝PCDBALL/DBALL)在1.5≤r1≤4.0的范围内。球的节圆直径(PCDBALL)是连接外部接头元件的轨道凹槽的中心或内部元件的轨道凹槽的中心与球的中心的线段的长度的两倍长{连接外部接头元件的轨道凹槽的中心与球的中心的线段的长度等于连接内部元件的轨道凹槽的中心与球的中心的线段的长度。从而，万向接头的等速得到保证。此长度后文将称为(PCR)}。1.5≤r1≤4.0的原因在于等速万向接头难以在有限空间的界限内广泛地改变球的PCD，且r1的数值主要依赖球的直径。因为用于转向的等速万向接头相较于传统的等速万向接头使用在低负荷扭矩的界限内，内部元件和外部元件可以薄些。然而，在r1＜1.5的情况下，外部元件、内部元件等的厚度变得太薄，从而会担心缺乏强度。在4.0＜r1的情况下，球的承载能力和每一个轨道表面变小，从而会担心耐久性。换言之，等速万向接头难以在有限空间的界限内广泛地改变球的节圆直径(PCDBALL)。从而，r1的数值主要依赖球的直径(DBALL)。在r1＜1.5的情况下(通常，当球的直径(DBALL)大的时候)，另一元件(外部元件、内部元件等)变得太薄，从而会担心缺乏强度。相反地，在r1＞4.0的情况下(通常，当球的直径(DBALL)小的时候)，承载能力变小，从而会担心耐久性。1.5≤r1≤4.0使充分地保证外部元件等的强度以及万向接头的承载能力和耐久性成为可能。这通过试验被证实。表1 ○好 △比较好 ×不好(六个球)如表1中所示(表1显示基于比较试验的评价)，在r1＝1.1的情况下，外部元件、内部元件以及保持器的强度没有被充分地保证，而获得了非期望的结果。在在r1＝1.5和1.9的情况下，相对于强度获得了容许的结果。特别在r1≥2.3的情况下，外部元件、内部元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等速万向接头，包括：外部元件，所述外部元件设置有球形内表面，多个轨道凹槽形成在所述球形内表面内；内部元件，所述内部元件设置有球形外表面，多个轨道凹槽形成在所述球形外表面内；球，所述球设置在楔形球轨道内，所述楔形球轨道通过外部元件的轨道凹槽和内部元件的轨道凹槽的协同作用作用形成；以及保持器，所述保持器设置在外部元件的球形内表面与内部元件的球形外表面之间以保持球，其中，弹性压力在轴向方向被施加以便分离内部元件和保持器，且球的节圆直径（ＰＣＤ↓［ＢＡＬＬ］）与球的直径（Ｄ↓［ＢＡＬＬ］）的比值ｒ１（＝ＰＣＤ↓［ＢＡＬＬ］／Ｄ↓［ＢＡＬＬ］）在１．５≤ｒ１≤４．０的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石岛实，山崎健太，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]