本发明专利技术涉及等速万向节，该等速万向节包括双滚子型滚子组件（１５），在外滚子（１８）的径向外侧面上形成有圆柱面（１８ａ）；在外侧万向节部件（１２）的引导槽（２４）中形成有与圆柱面（１８ａ）相接合的平面接合面（２４ａ）；以及所述外滚子（１８）的圆柱面（１８ａ）满足以下两式：Ｗ１＞ＰＣＲ（１－ｃｏｓθ）／２＋μ↓［３］Ｒ３＋μ↓［２］Ｒ１；Ｗ２＞３ＰＣＲ（１－ｃｏｓθ）／２－μ↓［３］Ｒ３＋μ↓［２］Ｒ１其中，Ｗ１、Ｗ２：从圆柱面的中心到轴向两端部中的每一端部的长度；ＰＣＲ：从内侧万向节部件（１４）轴线到腿轴（３０）的凸球面（３０ａ）的中心的距离；θ：要求的最大万向节夹角；Ｒ１、Ｒ３：圆柱面和凹球面的半径；μ↓［２］、μ↓［３］：内滚子与外滚子之间以及凸球面与凹球面之间的摩擦系数。
【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其中双滚子型滚子组件(单元)与腿轴相嵌合的等速万向节。更具体地说，本专利技术涉及一种等速万向节，其中在腿轴上形成有凸球面，在滚子组件的内滚子上形成有与该凸球面相接合的凹球面。
技术介绍
等速万向节使用在车辆的驱动轴等上。等速万向节将驱动侧和从动侧上的两轴连接，使得转动力可甚至在两轴之间存在角度时以等速传递。包括腿轴和滚子和等速万向节例如是公知的三销式等速万向节。在三销式等速万向节的情况下，内侧万向节部件与一个轴相连接，外侧万向节部件与另一个轴相连接，嵌合到腿轴的滚子容纳在外侧万向节部件的引导槽中，由此两个轴相互连接并且转矩被传递。内侧万向节部件包括沿径向突出的三个腿轴。外侧万向节部件呈中空的圆筒状，它包括沿其轴向延伸的三个引导槽。如图10所示，在公知的三销式等速万向节中，滚子6包括内滚子6b和外滚子6a，它们能够沿轴向彼此相对移动使得滚子6可引导槽2a平行移动。在腿轴5a的顶端部上形成有凸球面，在内滚子6b的内周面上形成有凹球面，使得腿轴5a和内滚子6b可彼此相对摇动(例如，参见日本特开平No.2002-147482)。在这种结构下，当万向节1在存在万向节夹角的情况下转动时，嵌合到腿轴5a的内滚子6b相对于外滚子6a沿轴向移动。然而，外滚子6a仅沿引导槽2a平行移动。因此，与整个滚子6沿轴向位移的情况相比较，摩擦较少。因而，能够抑制外侧万向节部件2的由于摩擦而产生的沿轴向的推力以及由于该推力而产生的振动。在具有上述结构的这种等速万向节中，外滚子可与外侧万向节部件的引导槽形成角接触，以便使得外滚子的姿势更加稳定。图11示出外滚子6a与外侧万向节部件2的引导槽2a形成角接触的情况。外滚子6a在接触点A和B处与引导槽2a接触，接触点A和B相对于通过外滚子6a轴向中心并且垂直于轴线的平面对称。然而，当外滚子与外侧万向节部件的引导槽接触时，因为腿轴与内滚子之间的接触点由于等速万向节的转动而移动，所以沿外侧万向节部件的轴向(下文中称为“Z轴方向”)产生推力，并且由于该推力产生等速万向节部件的振动，下文中详细说明。下面参照图11详细说明产生上述推力的原因。当等速万向节在存在万向节夹角的情况下转动时，腿轴5a和嵌合到腿轴5a的内滚子6b沿内滚子6b的轴向两方向(下文中称为“Y轴方向”)移动，并且在内滚子6b与滚针轴承7之间发生摩擦。因此，腿轴5a与内滚子6b之间的接触点如箭头D所示沿内滚子6b的内球面移动，这样在接触点处产生与摩擦力平衡的力。当如上所述腿轴5a与内滚子6b之间的接触点如箭头D所示移动时，在外滚子6a与滚针轴承7之间产生围绕Z轴的力矩Mz。为了平衡该力矩Mz，例如在与承受负荷的一侧相反的背面侧上的一点K处产生接触负荷Fk。在滚子组件6沿Z轴方向移动同时施加接触负荷Fk时，在点K处产生摩擦力Rk。此外，由于摩擦力Rk而产生围绕Y轴的力矩My。因此，为了平衡由于摩擦力Rk产生的力矩My，在外滚子6a与外侧万向节部件2之间承受负荷的一侧上的接触点A和B处还产生摩擦力Ra和Rb。图12是说明摩擦力Ra和Rb的方向和大小的示意图。图12是沿图11中线XII-XII截取的示意性矢量截面图。如图12所示，在接触点A和B处产生的用于使得力矩My变成零的摩擦力Ra和Rb被沿与摩擦力Rk施加方向相同的方向施加。因此，推力是三个摩擦力Rk，Ra和Rb的合力，如式1所示。此外，根据表示摩擦力Ra和Rb与力矩My之间的平衡的示2得出摩擦力Ra和Rb。因而，当腿轴5a与内滚子6b之间的接触点移动时产生沿Z轴方向的大推力。(式1)推力＝-(Rk+Ra+Rb)(式2)My＝Rk×d1-(Ra+Rb)×d2＝0在式2中，d1表示从内滚子的轴线到点K沿X轴方向的长度，d2表示从内滚子的轴线到点A(或点B)沿X轴方向的长度。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种能够抑制转动期间产生的推力的等速万向节。本专利技术的一个方向涉及一种等速万向节，它包括(a)其内周面上沿轴向形成有多个引导槽并且与第一轴相连接的中空外侧万向节部件，这些引导槽沿外侧万向节部件的轴向延伸；(b)与第二轴相连接并且容纳在外侧万向节部件中的内侧万向节部件；(c)设置在内侧万向节部件中并且都沿第二轴的径向突出且都在顶端部中形成有凸球面的多个腿轴；以及(d)滚子组件，该滚子组件包括其内周面上形成有与每个腿轴的凸球面相接合的凹球面的内滚子和容纳在外侧万向节部件的每个引导槽中以便可滑动的外滚子，内滚子和外滚子可通过转动体沿内滚子和外滚子的轴向彼此相对移动，其中每个腿轴和内滚子可彼此相对摇动，其中(e)腿轴和内滚子可彼此相对摇动。所述等速万向节的特征在于(f)在外滚子的径向外侧面上形成有圆柱面(圆筒面)；(g)在外侧万向节部件的每个引导槽的侧面上形成有与外滚子的圆柱面相接合的平面接合面；以及(h)外滚子的圆柱面满足以下两式，(式3)W1＞PCR(1-cosθ)/2+μ3R3+μ2R1(式4)W2＞3PCR(1-cosθ)/2-μ3R3+μ2R1在这些式中，W1表示圆柱面从圆柱面轴向中心到圆柱面位于外侧万向节部件的外周侧上的端部的轴向长度，W2表示圆柱面从圆柱面轴向中心到圆柱面位于外侧万向节部件的万向节中心侧上的端部的轴向长度，PCR表示从内侧万向节部件的轴线到每个腿轴的凸球面的中心的距离，θ表示要求的最大万向节夹角，R1表示外滚子的圆柱面的半径，R3表示内滚子的凹球面的半径，μ2表示在内滚子相对于外滚子沿内滚子的轴向移动时的摩擦系数；以及μ3表示每个腿轴的凸球面与内滚子的凹球面之间的摩擦系数。在上述结构的等速万向节中，式3的右侧表示从圆柱面的轴向中心到腿轴已经沿径向向外侧万向节部件的外侧移动到最大程度时负荷被集中的位置(下文中称为“负荷集中位置”)的沿外滚子轴向的距离。式4的右侧表示从圆柱面的轴向中心到腿轴已经沿径向向外侧万向节部件的万向节中心侧移动到最大程度时的负荷集中位置的沿外滚子轴向的距离。因此，当外滚子的圆柱面的轴向长度被设定成满足式3和式4时，只要万向节夹角等于或小于最大万向节夹角θ，就防止外滚子的负荷集中位置移出外滚子的圆柱面。因此，在腿轴与内滚子之间的接触点移动时产生的用于使外滚子倾斜的力矩被在外侧万向节部件的引导槽的平侧面与外滚子的圆柱面之间吸收。因此，在背面侧上产生的接触负荷减少，并且相应地，摩擦力减低。因而，能够抑制转动期间的推力。此外，在上述等速万向节中，在外滚子的圆柱面的轴向两侧的每一侧上形成有其直径朝向端部缩小的锥形面，在每个引导槽的侧面上与外滚子的每个锥形面相对的部位处形成有锥形面，形成在每个引导槽的侧面上的锥形面向外滚子的轴向两侧的每一侧而越发靠近包含外滚子的轴线和外侧万向节部件的轴线的平面。在外滚子的圆柱面的轴向两侧的每一侧上形成有呈曲面状的倒角(倾斜面)。此外，在每个引导槽的侧面上与外滚子的每个倒角相对的部位处形成有凹曲面。在上述等速万向节中，在外滚子的圆柱面的轴向两侧的每一侧上形成有其直径朝向端部缩小的锥形面，在每个引导槽的侧面上与外滚子的每个锥形面相对的部位处形成有朝向外侧万向节部件的内侧突出的凸曲面。利用具有上述结构的等速万向节，能够更可靠地防止外滚子的位于轴向外侧上的端面接触外侧万向节部件的内表面。此外，能够容易本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种等速万向节，它包括其内周面上形成有多个引导槽（２４）并且与第一轴（２２）相连接的中空外侧万向节部件（１２），这些引导槽沿所述外侧万向节部件（１２）的轴向延伸；与第二轴（２８）相连接并且容纳在所述外侧万向节部件（１２）中的内侧万向节部件（１４）；设置在所述内侧万向节部件（１４）中并且都沿所述第二轴（２８）的径向突出且都在顶端部中形成有凸球面（３０ａ）的多个腿轴（３０）；以及滚子组件（１５），该滚子组件包括其内周面上形成有与每个腿轴（３０）的所述凸球面（３０ａ）相接合的凹球面（１６ａ）的内滚子（１６）和容纳在所述外侧万向节部件（１２）的每个引导槽（２４）中以便可滑动的外滚子（１８），所述内滚子（１６）和所述外滚子（１８）可通过转动体（３２）沿所述内滚子（１６）和所述外滚子（１８）的轴向彼此相对移动，其中每个腿轴（３０）和所述内滚子（１６）可彼此相对摇动，所述等速万向节的特征在于： 在所述外滚子（１８）的径向外侧面上形成有圆柱面（１８ａ）；在所述外侧万向节部件（１２）的每个引导槽（２４）的侧面上形成有与所述外滚子（１８）的圆柱面（１８ａ）相接合的平面接合面（２４ａ）；以及所述外滚子（１８）的圆柱面（１８ａ）满足以下两式， Ｗ１＞ＰＣＲ（１－ｃｏｓθ）／２＋μ↓［３］Ｒ３＋μ↓［２］Ｒ１ Ｗ２＞３ＰＣＲ（１－ｃｏｓθ）／２－μ↓［３］Ｒ３＋μ↓［２］Ｒ１，其中 Ｗ１表示所述圆柱面（１８ａ）从所述圆柱面（１８ａ）轴向中心（Ｏ↓［１］）到所述圆柱面（１８ａ）位于所述外侧万向节部件（１２）的外周侧上的端部的轴向长度； Ｗ２表示所述圆柱面（１８ａ）从所述圆柱面（１８ａ）轴向中心（Ｏ↓［１］）到所述圆柱面（１８ａ）位于所述外侧万向节部件（１２）的万向节中心侧上的端部的轴向长度； ＰＣＲ表示从所述内侧万向节部件（１４）的轴线到每个腿轴（３０）的所述凸球面（３０ａ）的中心（Ｏ↓［２］）的距离； θ表示要求的最大万向节夹角； Ｒ１表示所述外滚子（１８）的圆柱面（１８ａ）的半径； Ｒ３表示所述内滚子（１６）的凹球面（１６ａ）的半径； μ↓［２］表示在所述内滚子（１６）相对于所述外滚子（１８）沿所述内滚子（１６）的轴向移动时的摩擦系数；以及 μ↓［３］表示每个腿轴（３０）的凸球面（３０ａ）与所述内滚子（１６）的凹球面（１６ａ）之间的摩擦系数。...
【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：安藤笃史，佐藤智彦，松本巧，山本武郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，株式会社捷太格特，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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