具体实施方式
(等速联轴器用防尘罩)
等速联轴器用防尘罩中的大径筒部附近的刚性形成部,直径从波纹部朝向大径筒部逐渐扩大。刚性形成部的至少外周面呈台阶状地具有多个阶梯部。
阶梯部具有朝径向外侧突出的山部和朝径向内侧凹陷的谷部,山部和谷部交替重复。进而,阶梯部具有在大致轴向连接谷部和山部之间的侧面和在大致径向连接山部和谷部之间的端面。优选阶梯部的侧面与阶梯部的轴向平行。在该情况下,刚性形成部能够发挥优异的刚性。并且,阶梯部的侧面也可以相对于阶梯部的轴向呈锥状地倾斜。在该情况下,也能够发挥在抬起联轴器时可耐受外圈的重量的程度的刚性。优选阶梯部的端面与阶梯部的径向平行。在该情况下,刚性形成部能够发挥优异的刚性。并且,阶梯部的端面也可以相对于阶梯部的径向呈锥状地倾斜。在该情况下,也能够发挥在抬起联轴器时可耐受外圈的重量的程度的刚性。
台阶状的多个阶梯部只要是侧面与阶梯部的轴向平行、以及端面与阶梯部的径向平行中的至少一方即可。优选至少端面与阶梯部的径向平行。进一步,期望侧面与阶梯部的轴向平行、并且端面与阶梯部的径向平行。
另外,所谓阶梯部的轴向是指在被组装于联轴器上之前的状态的防尘罩的阶梯部的轴向。即,意味着在刚性形成部不变形的情况下、具体而言为大径筒部和小径筒部位于同轴状的位置的情况下的刚性筒状部的轴向。并且,阶梯部的径向是指在被组装于联轴器上之前的状态的防尘罩的阶梯部的径向,即,意味着在刚性形成部不变形的情况下、具体而言为大径筒部和小径筒部位于同轴状的位置的情况下的刚性筒状部的径向。
阶梯部形成在刚性形成部的至少外周面上,也可以在刚性形成部的内周面上也形成与外周面的阶梯部同样的阶梯部。优选刚性形成部的内周面具有阶梯差比形成于刚性形成部的外周面上的阶梯部的阶梯差小的阶梯部。即,优选形成于刚性形成部的内周面上的阶梯部的阶梯差比形成于刚性形成部的外周面上的阶梯部的阶梯差小。所谓阶梯部的阶梯差指的是阶梯部的山部与谷部之间的距离。即,如图3(a)所示,在刚性形成部的外周面101的情况下,所谓阶梯差指的是连接邻接的谷部V彼此之间的谷部切线VL与连接邻接的山部M彼此之间的山部切线ML之间的距离。在刚性形成部的内周面102的情况下,指的是连接邻接的谷部v彼此之间的谷部切线vL与连接邻接的山部m彼此之间的山部切线mL之间的距离。即,刚性形成部11是形成为厚度比波纹部19的壁厚d(右上斜面191或者左上斜面192的壁厚)厚的部分。所谓刚性形成部11的壁厚较厚的部分指的是内周面102的山部m附近。这样,在形成于刚性形成部的内周面的阶梯部的阶梯差比形成于外周面的阶梯部的阶梯差小的情况,与阶梯差相同的情况相比,外周面的阶梯部的山部附近和内周面之间的厚度(壁厚)增厚。即,外周面的阶梯部的山部M附近处的侧面与内周面之间的径向的厚度变大,并且外周面的阶梯部的山部M附近处的端面与内周面之间的轴向的厚度变大。因此,刚性形成部的刚性进一步提高。
在刚性形成部的内周面上也可以不形成阶梯部。在该情况下,刚性形成部的内周面从波纹部朝向大径筒部呈直线状地扩径。因此,与在内周面上形成有阶梯部的情况相比,外周面的阶梯部的山部M附近处的侧面与内周面之间的径向的厚度变得更大。并且,与在内周面上形成有阶梯部的情况相比,外周面的阶梯部的山部M附近处的端面与内周面之间的轴向的厚度变大。因此,刚性形成部的刚性进一步提高。
优选刚性形成部的外周面的阶梯部的侧面以及端面的至少一方的长度比波纹部的外周面的山部和谷部之间的左上斜面以及右上斜面的至少一方的长度小。由此,能够更加有效地提高刚性形成部的刚性。
优选阶梯部的端面的径向的长度(B)相对于阶梯部的侧面的径向的厚度(A)的比率(B/A)较小,例如优选B/A为0.5~2.0。在不足0.5的情况下,相对于侧面的径向的厚度(A)与端面的径向的长度(B)的合计值、侧面的径向的厚度(A)过长,刚性形成部成为接近筒形状的形状,存在容易弯曲的可能性(参照比较例2)。在超过2.0的情况下,相对于侧面的径向的厚度(A)与端面的径向的长度(B)的合计值、端面的长度(B)过长,存在在端面上产生由应力集中引起的挠曲而导致刚性形成部整体变形的可能性。
阶梯部的阶梯数为2以上即可,优选上限为5。即使阶梯数过多也无法期待与其相称的效果的提高。
优选刚性形成部的轴向的长度(P)相对于波纹部的轴向的长度(Q)的比率(P/Q)为0.3~2.0。在不足0.3的情况下,相对于波纹部的轴向的长度(Q)与刚性形成部的轴向的长度(P)的合计长度、刚性形成部的轴向的长度(P)过短,存在大径筒部附近容易弯曲的可能性。在超过2.0的情况下,相对于波纹部的轴向的长度(Q)与刚性形成部的轴向的长度(P)的合计长度、波纹部的轴向的长度(Q)过短,存在防尘罩的伸缩性降低的可能性。
优选刚性形成部的壁厚与波纹部的壁厚相同或者在波纹部的壁厚以上。进一步,优选刚性形成部的壁厚比波纹部的壁厚大。在该情况下,刚性形成部的刚性进一步提高。
并且,优选波纹部中的与刚性形成部之间的连接部形成朝径向内侧凹陷且轴向截面为U字槽形状的凹陷部。当对防尘罩施加外力时,通过U字形状的凹陷部使波纹部的压缩和伸缩变得容易,能够更加有效地抑制刚性形成部的变形。
防尘罩由合成树脂形成,例如可使用TPE(聚酯系热塑性弹性体)、TPO(聚烯烃系热塑性弹性体)等热塑性弹性体树脂、橡胶通过吹塑成形、注射模塑成形等公知的方法成形。
(交叉槽式等速联轴器)
本发明的交叉槽式等速联轴器具有上述等速联轴器用防尘罩。该防尘罩覆盖外圈的开口端部和转轴之间。防尘罩的大径筒部紧固固定在外圈的开口端部外周面上,防尘罩的小径筒部紧固固定在转轴上。该防尘罩的刚性形成部从波纹部朝向大径筒部扩径,并且,刚性形成部的至少外周面具有朝向大径筒部呈台阶状地扩径的多个阶梯部。
此处,当上述外圈的中心轴和上述转轴的中心轴呈预定值以上的角度时,优选上述滚珠相对于上述外圈沟槽在周方向卡合并与上述防尘罩的上述刚性形成部的内周面抵接。
在组装交叉槽式等速联轴器时、以及在组装后被安装到车辆等中之前的搬送时,外圈的中心轴和转轴的中心轴能够自由动作,存在两中心轴的倾斜角度(连接角)因外力而变得极大的情况。此时,存在两中心轴的倾斜角度成为经由滚珠传递转矩时的最大角度以上的角度、即成为预定值以上的角度的情况。此时,多个滚珠中的某一个意欲从外圈沟槽的一端朝脱离方向移动。但是,想要从外圈沟槽脱离的滚珠通过抵接在防尘罩的刚性形成部的内周面上,从而滚珠的移动被限制。即,通过防尘罩的刚性形成部,使滚珠不会从外圈沟槽脱离。因此,根据本发明,能够防止滚珠从外圈脱落的情况。
然而,防尘罩的刚性形成部一体地从大径筒部连接到小径筒部侧、且形成为朝向小径筒部缩径。进而,该刚性形成部配置在意欲从外圈沟槽脱离的滚珠能够抵接的位置。即,该刚性形成部的大径侧位于外圈的开口端部外周面附近,该刚性形成部的小径侧距离外圈沟槽位于外圈的外圈旋转轴方向上的外侧。换言之,刚性形成部以覆盖外圈沟槽的至少径向外侧的方式配置。通过这样配置,能够切实地使滚珠抵接在刚性形成部的内周面上,能够限制滚珠的移动。
并且,如上所述,刚性形成部以覆盖外圈沟槽的方式配置,由此限制滚珠的移动。另一方面,如日本实开平1-69916号公报的第1图所示,具有刚性筒部(33)的防尘罩通过使转轴与该防尘罩的刚性筒部的端部抵接来限制连接角。因此,本发明中的刚性形成部的轴向长度不需要那么长,该刚性形成部的轴向长度可以比日本实开平1-69916号公报的图1的刚性筒部短。因此,与以往相比,能够抑制防尘罩的轴向长度的增大。并且,本发明中的刚性形成部的刚性也可以比日本实开平1-69916号公报的该部分的刚性低。这是因为,如果仅将日本实开平1-69916号公报的与刚性筒部相当的部分提取出来进行观察,其是轴向长度较长的悬臂梁,其端部承受转轴的载荷,而本发明中的刚性形成部是轴向长度较短的悬臂梁,其中央部承受滚珠的载荷,在假设防尘罩所承受的载荷相同的情况下,与日本实开平1-69916号公报的该部分的挠曲量相比,本发明中的刚性形成部的挠曲量小。即,与以往相比,本发明中的刚性形成部能够抑制壁厚的增大。
进一步,在本发明中,仅通过防尘罩来防止滚珠从外圈脱落。即,本发明不使用以往的配件或簧环等新的部件。这样,本发明不用使用新的部件,并且,能够抑制防尘罩的壁厚和轴向长度的增大,同时,能够防止滚珠从外圈脱落。
当滚珠抵接在防尘罩的刚性形成部的内周面上时,优选滚珠的该抵接位置处的切面和内圈沟槽的底部的延长线在比外圈的开口端部还靠所述外圈的外侧的位置交叉。即,能够利用防尘罩的刚性形成部和内圈沟槽发挥楔牢效果。因此,通过该楔牢效果,能够切实地防止滚珠朝外圈的外侧移动。
特别地,优选所述滚珠的抵接位置处的切面是位于滚珠的抵接位置中的距离外圈的杯状底部最远的切面。由此,能够切实地发挥楔牢效果。
优选刚性形成部的所述内周面是朝向所述大径筒部扩径的锥形状。即,可以将防尘罩的刚性形成部形成为:将外周面以多个阶梯部形成台阶状、并且将内周面形成锥形状。在该情况下,与在相同大小的防尘罩中将与刚性形成部相同的部分以相同体积形成波纹状或圆筒状的情况相比,刚性形成部难以变形。并且,即使变形,变形量也少。因此,滚珠难以移动、不会与防尘罩发生干涉。即使防尘罩变形滚珠移动,由于滚珠抵接在刚性形成部的内周面上,也能够限制其移动至比该切面还靠外侧的位置。
并且,刚性形成部的内周面的锥状包含直线状、曲线状、阶梯差状。其中,优选所述刚性形成部的所述内周面的锥形状是呈直线状的锥状。由此,滚珠与刚性形成部的抵接位置处的切面和内圈沟槽的底部的延长线能够切实地在比外圈的开口端部还靠所述外圈的外侧的位置交叉。即,能够切实地发挥楔牢效果,能够切实地限制滚珠朝外圈的外侧移动。
实施例
以下,根据实施例以及比较例对本发明进行具体地说明。
(实施例1)
如图1、图2所示,本发明的一个实施例所涉及的等速联轴器用防尘罩1由以下部件构成:大径筒部2;小径筒部3,其与大径筒部2离开并同轴地配置,且直径比大径筒部2小;以及连接大径筒部2和小径筒部3的近似圆台形状的中间部10。中间部10由一体地连接在小径筒部3上的伸缩性的波纹管19、以及一体地连接在波纹管19和大径筒部2上的刚性形成部11构成。刚性形成部11从波纹部19朝向大径筒部2扩径,同时,刚性形成部11的外周面101以及内周面102分别呈台阶状地具有多个阶梯部61、62。
如图3(a)所示,刚性形成部11的外周面101的阶梯部61通过朝径向外侧突出的山部M和朝径向内侧凹陷的谷部V交替重复形成。阶梯部61具有:在轴向连接谷部V和山部M之间的侧面611;以及在径向连接山部M和谷部V之间的端面612。阶梯部61的侧面611与阶梯部61的轴向平行。阶梯部61的端面612与阶梯部61的径向平行。在大径筒部2和小径筒部3位于同轴状的位置的情况下,山部M中的侧面611和端面612所成的角度为直角,并且,谷部V中的端面612和侧面611所成的角度也是直角。
外周面101的端面612的径向长度(B)相对于侧面611的径向的厚度(A)的比率(B/A)为1.39。此处,径向的厚度(A)指的是外周面101的侧面611的最薄的部分的径向厚度。
对于刚性形成部11的内周面102的阶梯部62,朝径向外侧突出的山部m和朝径向内侧凹陷的谷部v交替重复,所述阶梯部62具有:在大致轴向连接谷部v和山部m之间的侧面621;以及在大致径向连接山部m和谷部v之间的端面622。侧面621相对于阶梯部62的轴向朝刚性形成部11的扩径侧倾斜。即,侧面621相对于阶梯部62的轴向从山部m朝向谷部v朝径向外侧倾斜。端面622相对于阶梯部62的径向朝刚性形成部11的扩径侧倾斜。即,端面622相对于阶梯部62的径向从谷部v朝向山部m朝大径筒部2侧倾斜。
刚性形成部11的内周面102的阶梯部62的山部m与谷部v之间的距离即阶梯部62的阶梯差h比外周面101的阶梯部61的山部M与谷部V之间的距离即阶梯差H小。所谓刚性形成部11的外周面101的阶梯部61的阶梯差H指的是连接邻接的谷部V彼此之间的谷部切线VL与连接邻接的山部M彼此之间的山部切线ML之间的距离。所谓刚性形成部11的内周面102的阶梯部62的阶梯差h指的是连接邻接的谷部v彼此之间的谷部切线vL与连接邻接的山部m彼此之间的山部切线mL之间的距离。刚性形成部11的最薄的部分的壁厚D与波纹部19的壁厚d(图2)为相同程度。即,刚性形成部11是形成为壁厚比波纹部19的壁厚d厚的部分。所谓刚性形成部11的壁厚较厚的部分就是内周面102的山部m附近。并且,刚性形成部11的外周面101的阶梯部61和内周面102的阶梯部62的数量都是4个。
如图1所示,对于波纹部19,山部X和谷部Y重复,且具有将山部X和谷部Y之间连接成三角形状的右上斜面191和左上斜面192。右上斜面191相对于波纹部19的径向外侧朝小径筒部3侧倾斜。左上斜面192相对于波纹部19的径向外侧朝大径筒部2侧倾斜。波纹部19的山部X处的右上斜面191和左上斜面192间的夹角、以及谷部Y处的右上斜面191和左上斜面192的夹角都是锐角。刚性形成部11的外周面101的侧面621的长度以及端面622的长度都比波纹部19的外周面91a的右上斜面191的长度以及左上斜面192的长度小。因此,刚性形成部11的外周面101的山部M和谷部V之间的阶梯差H比波纹部19的外周面的山部X和谷部Y之间的阶梯差小。
在波纹部19中的与刚性形成部11连接的连接部,形成朝径向内侧凹陷且轴向截面为U字槽形状的凹陷部18。刚性形成部11的轴向长度P相对于波纹部19的轴向长度Q的比率(P/Q)为0.5。
防尘罩1由合成树脂形成,例如能够使用TPE(聚酯系热塑性弹性体)、TPO(聚烯烃系热塑性弹性体)等热塑性弹性体树脂利用吹塑成形形成。
如图2、图10所示,防尘罩1包覆形成于转轴83的轴向两端的联轴器41、42。联轴器41、42由固定在转轴83的两端的内圈8、外圈7、以及以在内圈8和外圈7之间滚动自如的方式配置的滚珠80构成。外圈7形成杯状,并将防尘罩1的大径筒部2嵌套于该杯部70的内部。将防尘罩1的小径筒部3嵌套于转轴83上。进而,分别将环状的夹紧件20、30铆接连接在大径筒部2的外周面22以及小径筒部3的外周面32上。
如图10所示,等速联轴器用防尘罩1覆盖设置在转轴83的轴向两端的联轴器部41、42。由此,能够防止防尘罩1内部的润滑脂的泄漏,同时,能够防止水或尘埃侵入防尘罩1的内部。使外圈7的杯部70与防尘罩1的大径筒部2的内周面21弹性接触,并通过夹紧件20从大径筒部的外周面侧施加的紧固力进行固定。并且,小径筒部3固定在转轴83上。内圈8以同轴的方式插入在外圈7的杯部70中。在内圈8和外圈7之间在周方向上夹装有多个滚珠80,从而以摆动自如的方式连接内圈8和外圈7。进而,旋转转矩等速地从外圈7和内圈8中的驱动侧的部件朝内圈8和外圈7中的从动侧的部件传递。
(实施例2)
如图4所示,本例的等速联轴器用防尘罩的刚性形成部12的外周面101的阶梯部61比实施例1还朝径向外侧突出,阶梯部61的侧面611相对于轴向倾斜。阶梯部61的端面612与径向平行。除此之外都与实施例1相同。
(比较例1)
如图5所示,在本比较例的防尘罩中,刚性形成部15形成从波纹部19朝大径筒部2扩大的碗形状,在其外周面101以及内周面102上没有阶梯部。除此之外的点都与实施例1相同。
(比较例2)
如图6所示,在本比较例的防尘罩中,刚性形成部16的整体为圆筒状这点与实施例1不同。刚性形成部16的直径比波纹部19大且比大径筒部2小。除此之外的点都与实施例1相同。
(比较例3)
如图7所示,在本比较例的防尘罩中,刚性形成部17为波纹形状这点与实施例1不同。刚性形成部17是谷部W和山部N重复两次的行状。刚性形成部17的外周面17a的山部N与谷部W之间的阶梯差H比波纹部19的外周面19a的山部X与谷部Y之间的阶梯差大。在刚性形成部17和波纹部18之间的连接部形成有谷部180。除此之外的点都与实施例1相同。
(评价)
关于实施例1、实施例2、以及比较例1~3的防尘罩评价下述的物性。
(弯矩)对折弯防尘罩的刚性形成部所需的转矩进行测定。以四级来评价所需的转矩。◎表示能够以非常大的转矩将刚性形成部折弯,○表示能够以较大的转矩将刚性形成部折弯,△表示能够以中等程度的转矩将刚性形成部折弯,×表示能够以较小的转矩将刚性形成部折弯。
(疲劳度)进行将防尘罩的刚性形成部以预定角度、折弯的状态且置于高温环境下预定时间的实验。测定实验前后的应力变化,求出应力变化在预定量以下的情况下的耐久时间。耐久时间在预定时间以上的情况以○表示,不足预定时间的情况以×表示。
(干涉性)如图10所示,使用夹紧件20将防尘罩1的大径筒部2固定在外圈7的杯部70上,使用夹紧件30将小径筒部3固定在转轴83上。这样,将防尘罩1组装在由外圈7、滚珠80、以及内圈8构成的联轴器41、42上。在该状态下,调查在将转轴83抬起时防尘罩是否与滚珠或外圈干涉。防尘罩不与外圈或滚珠干涉的情况以○表示,干涉的情况以×表示。
通过以上的各测定结果进行综合判断,关于防尘罩的综合特性,以◎(最好)、○(较好)、△(一般)、×(不好)进行评价。在表1中示出评价结果。
[表1]
|
实施例1 |
实施例2 |
比较例1 |
比较例2 |
比较例3 |
形状 |
台阶状(图1) |
锥状的台阶(图4) |
碗状(图5) |
筒状(图6) |
波纹状(图7) |
弯矩 |
◎ |
○ |
△ |
△ |
× |
疲劳度 |
○ |
○ |
○ |
○ |
- |
干涉性 |
○ |
○ |
△ |
△ |
× |
综合评价 |
◎ |
○ |
△ |
△ |
× |
由该表可知,实施例1、2在全部物性评价方面都得到了良好的结果。与此相对,比较例1~3弯矩小,刚性形成部的刚性低。
从以上的评价可知,实施例1、2的刚性形成部的刚性高,是相对于外力难以变形的形状。其原因考虑是因为实施例1、2的刚性形成部具有台阶状的多个阶梯部,因此与比较例1的碗形状、比较例2的圆筒形状、比较例3的波纹形状相比,能够得到较高的刚性。由此可知,通过将大径筒部的附近形成具有台阶状的多个阶梯部的刚性形成部,与在相同大小的防尘罩中将与刚性形成部相同的部分以相同体积形成碗形状、圆筒形状、或者波纹形状的情况相比,大径筒部附近的刚性提高。
并且,在实施例1中利用吹塑成形制作防尘罩。因此,防尘罩的内周面难以形成与外周面相同的形状,存在具有比外周面缓和的倾斜倾向。因此,如图3(b)所示,在实施例1中,刚性形成部11的内周面102就会具有相对于径向倾斜的端面622和相对于轴向倾斜的侧面621。形成在刚性形成部11的内周面102上的阶梯部62的阶梯差h比形成在外周面101上的阶梯部61的阶梯差H小。因此,与二者的阶梯差H、h相同的情况(图3(b)中的虚线)相比,外周面101的阶梯部61的侧面611与内周面102之间的径向的厚度L1变大。并且外周面101的阶梯部61的端面612与内周面102之间的轴向的厚度L2变大。考虑该情况也是刚性形成部11的刚性提高的主要原因。
作为变形例,在利用注射模塑成形等成形的情况下,如图8所示,可以将刚性形成部13的内周面102成形为与外周面101相同的形状。在该情况下,外周面101的阶梯部61的侧面611与内周面102之间的径向的厚度L1与波纹部19的厚度d为相同程度。并且外周面101的阶梯部61的端面612与内周面102之间的轴向的厚度L2也与波纹部19的厚度d为相同程度。在该情况下,刚性形成部13也是台阶形状,因此截面模量比圆筒形状高。因此,刚性形成部13发挥高刚性,在被抬起时难以变形,能够抑制与滚珠干涉的情况。
并且,作为其他的变形例,如图9所示,在刚性形成部14的外周面101上形成有台阶形状的阶梯部61,内周面102没有阶梯部,形成从波纹部19朝向大径筒部2呈直线状地倾斜的倾斜面63。在该情况下,与实施例1的情况相比,外周面101的阶梯部61的侧面611与内周面102之间的径向的厚度L1变大,并且外周面101的阶梯部61的端面612与内周面102之间的轴向的厚度L2变大。因此,能够得到比实施例1更高的刚性。
(实施例3)
参照图11~图13对本例的交叉槽式等速联轴器50(以下仅称为“等速联轴器”)进行说明。图11示出连接角为0度的情况下的等速联轴器50的轴向剖视图。图12示出连接角为预定值以上的角度的情况下的等速联轴器50的轴向剖视图。图13示出图12中的滚珠53与刚性形成部56c之间的抵接部位的放大图。
如图11所示,等速联轴器50具有:外圈51、内圈52、滚珠53、保持器54、转轴55、以及防尘罩56。
外圈51形成杯状(有底筒状)。在该外圈51的内周面上形成有多个外圈沟槽51a。该外圈沟槽51a形成在相对于外圈旋转轴(外圈51的中心轴)扭转的方向上、并且槽中心呈直线状。进而,相邻的外圈沟槽51a形成为扭转方向为相反方向。即,相邻的外圈沟槽51a以在外圈51的一端侧(例如图11的右端侧)接近、且在另一端侧(例如图11的左端侧)远离的方式定位。进一步,外圈沟槽51a的一端形成为在外圈51的开口端部敞开。
内圈52由筒状构成。该内圈52的外周面形成凸球面状。具体而言,内圈52的凸球面状外周面的最外周面52a当从轴向截面观察时形成与普通的凸圆弧状近似的形状、即凸状的部分与球面状近似的形状。进一步,在内圈52的外周面上形成有多个内圈沟槽52b。该内圈沟槽52b形成在相对于内圈52的内圈旋转轴(内圈52的中心轴)扭转的方向、并且槽中心呈直线状。因此,当然,内圈沟槽52b的底部也形成直线状。进而,相邻的内圈沟槽52b形成为扭转方向为相反方向。即,相邻的内圈沟槽52b以在内圈52的一端侧接近、且在另一端侧远离的方式定位。并且,在内圈52的内周面上形成有内周花键52c。该内周花键52c与后述的形成于转轴55的端部的外周花键55a贯通嵌合(啮合)。
进而,该内圈52配置在外圈51的内侧。进一步,内圈52以能够相对于外圈51在外圈旋转轴方向滑动的方式配置。此时,内圈52的各个内圈沟槽52b被配置成在从径向外侧观察的状态下,与外圈51的各个外圈沟槽51a交叉。
滚珠53被配置为相对于外圈51的各个外圈沟槽51a以及内圈52的各个内圈沟槽52b在周方向卡合,并且能够在外圈沟槽51a和内圈沟槽52b转动。该滚珠53配置在外圈沟槽51a和内圈沟槽52b交叉的交叉部。具体而言,滚珠53配置在从径向外侧观察的状态下外圈沟槽51a的槽中心(相当于外圈沟槽51a中的滚珠轨迹)和内圈沟槽52b的槽中心(相当于内圈沟槽52b中的滚珠轨迹)在周方向交叉的位置。即,转矩通过滚珠53在外圈51和内圈52之间传递。另外,配置与外圈沟槽51a和内圈沟槽52b相同数量的滚珠53。
保持器54形成近似圆筒状。具体而言,保持器54的内周面形成与内圈52的最外周面52a大致对应的凹状的部分球面状,保持器54的外周面也形成凸状的部分球面状。进而,保持器54配置在外圈51和内圈52之间。具体而言,保持器54配置在外圈51的内周面和内圈52的最外周面52a之间。进一步,该保持器54在周方向上等间隔地形成有多个近似矩形孔的窗部54a。该窗部54a的数量与滚珠53相同。滚珠53分别贯穿插入在该窗部54中。即,保持器54保持滚珠53。
转轴55例如是传动轴等动力传递轴。在该转轴55的一端侧的外周面上形成有外周花键55a。通过该外周花键55a贯通嵌合(啮合)在内圈52的内周花键52c中,使转轴55与内圈52同轴地连接。
防尘罩56一体形成为波纹筒状。该防尘罩56使用合成树脂或橡胶等利用吹塑成形、注射模塑成形等公知的成形方法成形。另外,作为合成树脂例如使用TPE(聚酯系热塑性弹性体)、TPO(聚烯烃系热塑性弹性体)等热塑性弹性体树脂。该防尘罩56密封外圈51的开口侧。即,在由外圈51和防尘罩56密闭的空间中配置有内圈52、滚珠53、保持器54。另外,在该密闭空间中封入有润滑脂等润滑剂。
详细地说,该防尘罩56由大径筒部56a、小径筒部56b、刚性形成部56c、以及波纹部56d构成,这些部分形成一体。并且,刚性形成部56c形成为比波纹部56d厚,与波纹部56d相比刚性高。
大径筒部56a形成圆筒状,并通过夹紧部件紧固固定在外圈51的开口端部外周面上。小径筒部56b形成直径比大径筒部56a小的圆筒状。该小径筒部56b通过夹紧部件紧固固定在转轴55的外周面上。转轴55的紧固固定有小径筒部56b的位置是比外周花键55a的形成位置还靠轴中央部侧(图11的右侧)的位置,并且位于比大径筒部56a紧固固定在外圈51上的位置还靠图11的右侧(比外圈51的开口端部还靠外圈51的外侧)的位置。
刚性形成部56c一体地连接在大径筒部56a的小径筒部56b侧(图11的右端),并形成朝向小径筒部56b缩径的锥状。即,刚性形成部56c的最大直径与大径筒部56a直径相同。进而,刚性形成部56c的大径侧位于外圈51的开口端部外周面附近。另一方面,刚性形成部56c的最小半径比从外圈51的中心轴到外圈沟槽11a的槽底的距离小。即,刚性形成部56c的小径侧相对外圈沟槽51a在外圈51的外圈旋转轴方向上位于外侧。进一步,刚性形成部56c以覆盖外圈沟槽51a的至少径向外侧的方式配置。并且,刚性形成部56c的最小半径比小径筒部56b的内径大。
此处,刚性形成部56c的外周面具有呈台阶状的多个阶梯部,内周面为锥状。所谓锥状不仅意味着在轴向截面中呈直线状,还包含曲线状、阶梯差状。即,该锥状不仅包含连续地缩径的锥状,还包含断续地缩径的锥状。因此,详细地说,刚性形成部56c的内周面的轴向截面形状包含直线状、曲线状、阶梯差状等。特别地,优选刚性形成部56c的内周面的轴向截面形状为连续地缩径的锥状。在图11中图示了刚性形成部56c的内周面56f的轴向截面形状呈大致直线状的锥状、且外周面56g的轴向截面形状呈台阶状地具有多个阶梯部。另外,作为参考,在图14中示出了不仅刚性形成部56c的内周面56f、外周面56g也是直线状的锥状的情况。
并且,如上所述,包含该刚性形成部56c的防尘罩56使用热塑性树脂或橡胶等。因此,刚性形成部56c自身能够稍许的弯曲变形(挠曲变形),进一步,刚性形成部56c在与大径筒部56a的连接部位也能够稍许的弯曲变形。
波纹部56d形成波纹筒状且具有伸缩性。该波纹部56d一体地设置在刚性形成部56c的小径侧和小径筒部56b之间。即,波纹部56d的一端侧(图11的左侧)一体地连接在刚性形成部56c的小径侧(图11的右侧)。另一方面,波纹部56d的另一端侧一体地连接在小径筒部56b的大径筒部56a侧(图11的左侧)。
接下来,参照图12对连接角(外圈51的中心轴与转轴55的中心轴之间的倾斜角度)为预定值以上的角度时的等速联轴器50进行说明。
此时,当连接角为预定值以上的角度时,防尘罩56的波纹部56d变形。具体而言,在波纹部56d中,大径筒部56a和小径筒部56b的间距接近的部位(图12的下侧)收缩变形,大径筒部56a和小径筒部56d的间距远离的部位(图12的上侧)伸长变形。
并且,刚性形成部56c以与波纹部56d的变形相比非常微小的变形变形。具体而言,刚性形成部56c中的大径筒部56a和小径筒部56b的间距接近的部位(图12的下侧)被收缩的波纹部56d按压,从而以轴向长度变短的方式在与大径筒部56a的连接部位以及与波纹部56d的连接部位弯曲变形。并且,刚性形成部56c中的大径筒部56a和小径筒部56d的间距远离的部位(图12的上侧)以接近连接大径筒部56a的小径筒部56b侧的端部(图12的右侧)和小径筒部56b的大径筒部56a侧的端部(图12的左侧)的直线上的方式拉伸变形。
此处,经过多个滚珠53的全部滚珠中心的平面相对于与外圈51的中心轴正交的平面倾斜。即,多个滚珠53中:有的位于外圈51的轴向中央部3、有的位于比该中央部还靠外圈51的杯底部侧、还有的位于比该中央部还靠外圈51的开口端部侧(图12所示的滚珠53)。此处,位于外圈51的开口端部附近的滚珠53意欲从外圈51的开口端部朝外圈51的外侧移动。即,该滚珠53意欲朝能够从外圈51以及保持器54脱离的位置移动。
这样,位于外圈51的开口端部附近的滚珠53抵接在刚性形成部56c中的大径筒部56a和小径筒部56d的间距远离的部位(图12的上侧)。即,该滚珠53形成抵接在刚性形成部56c的内周面上的状态。此时,该滚珠53维持相对于外圈沟槽51a在周方向卡合的状态。因此,该滚珠53通过抵接在刚性形成部56c上来限制其朝外圈51的外侧移动。
此处,如图13所示,该滚珠53所抵接的刚性形成部56c仿照滚珠53的外表面稍稍地挠曲变形,因此该滚珠53与刚性形成部56c成为面接触的状态。该切面中的距离外圈51的杯底部最远的位置X(图12以及图13的最右侧的位置)处的切面为Xa。进而,该切面Xa相对于抵接在刚性形成部56c上的该滚珠53所配置(卡合)的内圈沟槽52b的底部的延长线Ya,在比外圈51的开口端部还靠外圈51的外侧的位置交叉。
即,能够利用防尘罩56的刚性形成部56c和内圈52的内圈沟槽52b发挥楔牢效果。因此,通过该楔牢效果可更加切实地限制滚珠53朝外圈51的外侧移动,能够防止滚珠53从外圈51脱落。特别地,如上所述,滚珠53抵接在刚性形成部56c中的大径筒部56a和小径筒部56d的间距远离的部位(图12的上侧)、即刚性形成部56c中的拉伸变形的部位。因此,刚性形成部56c的该部位即使是在受到来自滚珠53的按压力的情况下,也能够将变形量抑制地较小。即,刚性形成部56c的该部位能够发挥用于限制滚珠53的移动的充分的刚性。
对于本实施例的图11的刚性形成部56c,外周面56g呈台阶状地具有多个阶梯部从而具有刚性,因此与上述比较例1~3相比难以变形。本实施例的刚性形成部56c的内周面56f相对于朝向大径筒部56a的方向的轴向的倾斜角度α(图11)最好设定成比实施例1的连接刚性形成部11的开始点11a和终止点11b的中心线相对于朝向大径筒部21的方向的轴向的倾斜角度β(图2)大。由此,当连接角为预定值以上时,刚性形成部56c不会较大地变形,滚珠容易抵接在刚性形成部56c的内周面56f上。
并且,在本实施例中,将刚性形成部形成具有锥状的内周面56f和呈台阶状地具有多个阶梯部的外周面56g的刚性形成部56c。因此,与在相同大小的防尘罩中将与刚性形成部56c相同的部分以相同体积形成波纹状、碗状、或者圆筒状的情况相比,刚性形成部56c难以变形。即使变形,在施加相同载荷时的变形量也少。因此,滚珠53难以移动、难以与防尘罩56发生干涉。假设防尘罩56变形、滚珠53移动,也能够使滚珠53抵接在锥部56c的内周面56f上,能够限制其朝比该切面Xa还靠外侧的位置移动的情况。
并且,通过使用本实施例的防尘罩56,如上所述,能够抑制防尘罩56自身的轴向长度的增大,同时能够抑制壁厚的增大。另外,除防尘罩56之外不用使用配件等新部件就能够防止滚珠53从外圈51脱落。
另外,如图14所示,在将与刚性形成部对应的部分形成为内周面56f与外周面56g都是直线状的锥形状的锥部56p时,与图11的仅内周面56f为直线状的锥形状、外周面56g具有台阶状的多个阶梯部的刚性形成部56c相比,存在与刚性形成部对应的锥部56p的刚性降低的可能性。但是,通过锥部56p弯曲变形,当滚珠53抵接在锥部56p上时,滚珠53与锥部56p的接触部位的接触面积变大,能够降低锥部56p从滚珠53受到的面压力。这样,即使是在将刚性形成部的部分形成为内周面56f和外周面56g都具有锥形状的锥部56p的情况下,也能够具有与上述实施例3同样的结构。
即,具有图14所示的防尘罩的交叉槽式等速联轴器具有:外圈,其形成杯状,且在内周面上形成有相对于外圈旋转轴扭转且一端开口在开口端部的多个外圈沟槽;内圈,其以相对于所述外圈可在所述外圈旋转轴方向上滑动的方式配置在所述外圈的内侧,且在外周面上沿相对于内圈旋转轴扭转的方向形成有多个内圈沟槽;多个滚珠,其配置成相对于所述外圈沟槽和所述内圈沟槽在周方向卡合并可滚动,并且配置在所述外圈沟槽和与所述外圈沟槽交叉的所述内圈沟槽之间的交叉部;保持器,其配置在所述外圈和所述内圈之间,且形成有分别供所述滚珠贯穿插入的多个窗部;以及挠性的所述防尘罩,其覆盖所述外圈的开口端部和被同轴地贯穿插入在所述内圈中的转轴之间。所述防尘罩具有:紧固固定在所述外圈的开口端部外周面上的所述大径筒部;紧固固定在所述转轴上的所述小径筒部;锥部,其一体地连接在所述大径筒部的所述小径筒部侧且其直径朝向所述小径筒部逐渐缩小;以及一体地设置在该锥部的小径侧和所述小径筒部之间的伸缩性的波纹部。当所述外圈的中心轴和所述转轴的中心轴呈预定值以上的角度时,所述滚珠相对于所述外圈沟槽在周方向卡合并且与所述防尘罩的所述锥部的内周面抵接。该情况下的锥部的内周面的锥形状并不限于图14所示的直线状,也可以是曲线状、阶梯差状中的任一个。锥部的外周面的锥形状并不限于图14所示的直线状的情况,也可以是曲线状。
根据所述结构,当外圈的中心轴和转轴的中心轴之间的倾斜角度(连接角)成为经由滚珠传递转矩时的最大角度以上、即预定值以上的角度时,意欲从外圈沟槽脱离的滚珠会抵接在防尘罩的锥部的内周面上。因此,滚珠的移动被限制。即,通过防尘罩的锥部,使滚珠不会从外圈沟槽脱离。因此,能够防止滚珠从外圈脱离的情况。
当所述滚珠抵接在所述防尘罩的所述锥部的内周面上时,所述滚珠的该抵接位置处的切面与所述内圈沟槽的底部的延长线最好在比所述外圈的开口端部还靠所述外圈的外侧的位置交叉。在该情况下,能够利用锥部和内圈沟槽发挥楔牢效果,能够切实地限制滚珠朝外圈的外侧移动的情况。所述滚珠的所述抵接位置处的切面最好是位于所述滚珠的所述抵接位置中距离所述外圈的杯底部最远的切面。由此,能够切实地发挥楔牢效果。
所述锥部最好能够弯曲变形。由此,锥部的刚性降低。进而,通过锥部弯曲变形,当滚珠抵接在锥部上时,滚珠和锥部之间的抵接部位成为面状。因此,能够降低锥部从滚珠受到的面压力。