固定等速万向节制造技术

一种使用八个扭矩传送球的固定等速万向节，具有被设置为０．３０≤Ｃ／Ｓ≤０．７５的比率，非硬化层在保持架４０的梁４８中采用所述比率，其中Ｓ表示梁４８的横截面积，Ｃ表示非硬化层的面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于汽车和各种工业机器的固定等速万向节，具体而言，涉及使用八个球作为扭矩传送部件的固定等速万向节。
技术介绍
等速万向节(constant velocity universal joints)被分为不能滑动的固定接头和可以在其轴向方向上滑动或者可轴向移动(plunging)的接头。图14和15示出了作为典型固定等速万向节的Rzeppa等速万向节(此后称为BJ-类型)。该固定等速万向节包括外圈1，作为外接头部件，具有形成于其球形内表面1a中的六个轴向延伸的弓形球槽1b；内圈2，作为内接头部件，具有形成于其球形外表面2a中的六个轴向延伸的弓形球槽2b；六个球3，作为安置于外圈1的球槽1b和内圈2的球槽2b之间的扭矩传送部件；以及保持所述球3的保持架4。球槽1b和2b的中心P和Q分别从接头中心O在中心O的任一侧面上被轴向偏移相同距离(PO＝QO)。即，外圈1的球槽1b的中心P通过距离PO从球形内表面1a的中心O在外圈1的开口侧偏移。内圈2的球槽2b的中心Q从球形外表面2a的中心O在外圈1的内侧面上偏移距离QO。外圈1的内表面1a和内圈2的外表面2a的中心与接头中心O匹配。将被连接的一个轴(未示出)被连接至外圈1，并且另一个轴5连接至内圈2。因此，内圈2具有用于与轴5的锯齿状或花键部分配合的锯齿状或花键孔2c。当外圈1和内圈2的轴线形成一个角度(接头的操作角度)，在垂直于操作角度的二等分线的平面中通过保持架4保持球3，从而保证内圈和外圈角速度恒定。在使用八个球的固定等速万向节中，最优化内部设计，以保证耐久性和强度与使用六个球的固定等速万向节相同。见日本未审查专利文献H9-177814、2003-4062和2003-307235。
技术实现思路
在固定等速万向节中，当在操作角度上传送扭矩时，球沿着保持架的圆周方向以及径向方向在保持架兜孔(cage pocket)中移动。在使用六个球的固定等速万向节中，当接头形成最大操作角度时，保持架的厚度满足球的径向移动。换句话说，只要球接触点落入保持架兜孔中，就设置最小厚度。这是因为这样的事实保持架厚度的增加使外圈和内圈的球槽变浅，因此减小了在高角度和高载荷上接头的疲劳寿命。在能够实现尺寸和重量进一步减小的使用八个球的固定等速万向节中，保证在高操作角度上的强度与在使用六个球的固定等速万向节相同是重要的。为了改进保持架的强度，保持架的厚度必须增加。然而，当保持架的厚度增加时，外圈和内圈的球槽的深度变浅。当外圈和内圈的球槽的深度变浅时，在高角度和高扭矩载荷上，球的接触椭圆运转到球槽的肩部上，导致疲劳寿命的减小。此外，在使用八个球的固定等速万向节中，保证在高操作角度上的保持架强度与使用六个球的固定等速万向节相同是重要的。在使用八个球的固定等速万向节中，通过如上面所述的内部设计的最优化保证在高操作角度上的保持架强度与使用六个球的固定等速万向节相同。尽管如此，所述保持架厚度薄于使用六个球的固定等速万向节中的保持架厚度。本专利技术的主要目的是在使用八个球的固定等速万向节中保证高角度上的保持架强度以及在高角度和高扭矩载荷上的疲劳寿命。为了在使用八个扭矩的更稳定地传送球的固定等速万向节中保证保持架在高角度上的强度，热处理变得重要。因此，本专利技术集中于非硬化层在保持架的梁中占据的比率，所述比率作为能够让保持架强度在使用八个扭矩传送球的固定等速万向节中达到最大的热处理规范。即，当它是BJ类型时，本专利技术的固定等速万向节具有外接头部件，具有形成于所述外接头部件的球形内表面中的八个轴向延伸弓形球槽；内接头部件，具有形成于所述内接头部件的球形外表面中的八个轴向延伸弓形球槽；八个球，所述八个球的每个设置在外接头部件和内接头部件的一对球槽之间，用于传送扭矩；以及保持架，所述保持架设置在外接头部件和内接头部件之间用于保持所述球，外接头部件的球槽的中心和内接头部件的球槽的中心的每个分别相对球形内表面的中心和球形外表面的中心沿轴向方向在彼此相对侧上偏移相同距离(F)，非硬化层的面积对保持架的梁的横截面积S的比率C/S被设置为0.30≤C/S≤0.75。当它是UJ类型时，本专利技术的固定等速万向节具有外接头部件，所述外接头部件具有形成于所述外接头部件的球形内表面中的八个轴向延伸弓形球槽；内接头部件，具有形成于所述内接头部件的球形外表面中的八个轴向延伸弓形球槽；八个球，所述八个球的每个设置在外接头部件和内接头部件的一对球槽之间，用于传送扭矩；以及保持架，所述保持架设置在外接头部件和内接头部件之间用于保持所述球，所述外接头部件的球槽的中心和所述内接头部件的球槽的中心的每个分别相对内球的中心和外球的中心沿轴向方向在彼此相对侧上偏移相同的距离(F)，所述保持架的球形内表面和球形外表面的中心沿着轴向方向在彼此相对侧上偏移相同的距离(f)，以及在外接头部件和内接头部件的每个球槽上设置具有直底部的直部分，以及非硬化层的面积C对保持架的梁的横截面积S的比率C/S被设置为0.30≤C/S≤0.75。根据本专利技术，可以获得具有优秀耐久性和稳定高强度的保持架，从而可以更稳定地保证使用八个扭矩传送球的固定等速万向节中在高角度上的保持架强度。当结合附图阅读时，本专利技术的这些和其它目的和特征将从下面的描述变得更明显。附图说明图1是依据本专利技术的实施例的保持架的截面图；图2是在图1中示出的保持架的梁的示意截面图；图3是在图1中示出的保持架的纵向截面图；图4是示出了非硬化层在保持架的梁中占据的比率(C/S)和保持架强度之间的关系的视图；图5是固定等速万向节的纵向截面图；图6是在图5中示出的接头的截面图；图7是图5的部分放大视图；图8是图6的部分放大视图；图9是图7的部分放大视图；图10是依据本专利技术的另一实施例的固定等速万向节的纵向截面图；图11是在最大操作角度上、图5中示出的接头的纵向截面图；图12是在图11中示出的接头中保持架的纵向截面图；图13是示出了保持架强度和可允许的扭矩载荷相对保持架厚度之间的关系的视图；图14是现有的固定等速万向节的纵向截面图；图15是图14中示出的接头的截面图。具体实施例方式首先，将描述依据在图5-7中示出的实施例的BJ类型。如图中所示，固定等速万向节包括外圈10、内圈20、球30和保持架40。作为外接头部件的外圈10是杯或钟的形状，并在其闭合端侧上包括轴部分18，用于连接到将被连接的两个轴之一。外圈10具有球形内周表面，即，轴向方向上延伸的内球12和八个弓形的球槽14以规则间距在周向方向上形成在内球12内。作为内接头部件的内圈20具有用于与将被连接的两个轴的另外一个(此处为轴5)连接的锯齿形(serrated)或花键(splined)孔28。内圈20具有球形外周表面，即，在轴向方向上延伸的外球22和八个弓形的球槽24以规则间距形成在周向方向上的外球22中。外圈10的球槽14和内圈20的球槽24成对形成，作为扭矩传送元件的球30被安装在球槽14和球槽24作为一对形成的轨道中。通过保持架40保持总共八个球30。保持架40具有球形外周表面或外球42以及球形内周表面或内球44所述外球42和内球44具有相同中心。外球42与外圈10的内球12接触，并且内球44与内圈20的外球22接触。在此实施例中，球槽14和24的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定等速万向节，包括：外接头部件，具有形成于所述外接头部件的球形内表面中的八个轴向延伸弓形球槽；内接头部件，具有形成于所述内接头部件的球形外表面中的八个轴向延伸弓形球槽；八个球，所述八个球设置在外接头部件和内接头部件的球槽之间，用于传送扭矩；以及保持架，所述保持架设置在外接头部件和内接头部件之间用于保持所述球，其中　　　　所述外接头部件和所述内接头部件的球槽的中心的每个分别相对所述内球形表面和所述外球形表面的中心沿沿轴向方向在彼此相对侧上偏移相同距离（Ｆ），以及　　　　非硬化层的面积对保持架的梁的横截面积Ｓ的比率Ｃ／Ｓ被设置为０．３０≤Ｃ／Ｓ≤０．７５。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木正，村山大，小林正纯，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]