CN102537102A

CN102537102A - 双偏置型等速接头

Info

Publication number: CN102537102A
Application number: CN2011103052790A
Authority: CN
Inventors: 中辻忠雄
Original assignee: NKN CORP
Current assignee: NKN CORP
Priority date: 2010-10-04
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: CN102537102B; JP5749912B2; JP2012077857A

Abstract

一种提高轴的强度，降低成本，同时可以组装的双偏置型等速接头。在外部座圈的圆筒形内表面与固定于轴的内部头部的球形外表面上，分别设有沿轴向形成的直线状的滚珠槽，在上述外部座圈的滚珠槽和内部头部的滚珠槽之间装入转矩传递用的滚珠，其中，在形成于所述内部头部的球形外表面上的、夹入所述滚珠槽之间的峰部的球形顶部形成有缺口，并且在所述保持架的球形内表面上形成有在将所述内部头部以使轴一致的方式插入所述保持架时允许形成有所述缺口的所述峰部通过的槽。

Description

双偏置型等速接头

技术领域

本发明涉及一种双偏置型等速接头的改良，所述双偏置型等速接头为了在两根轴之间传递旋转，具备在设置于一方的轴端部的外部座圈与设置于另一方的轴的端部的内部头部之间传递转矩的滚珠，其中，保持滚珠的保持架的球形外表面的中心与球形内表面的中心相对于等速万向接头的弯曲中心被左右偏置，本发明尤其涉及一种采用了可实现强度的提高，并且可以容易组装的构造的双偏置型等速接头。

背景技术

目前，例如在JP特开2003-176833号公报或JP实开平5-79058号公报中，公知一种双偏置型等速接头，其中，在设置于一方的轴端部的外部座圈的圆筒形内表面与连结于另一方的轴的内部座圈的球形外表面上，分别设有沿轴向形成的直线状的滚珠槽，在上述外部座圈的滚珠槽和内部座圈的滚珠槽之间装入传递转矩用的滚珠，保持上述滚珠的保持架的球形外表面的中心和球形内表面的中心相对于等速万向接头的弯曲中心被左右偏置。

图2是用来表示所述JP特开2003-176833号公报或JP实开平5-79058号公报所公开的双偏置型等速接头的概略构造的截面图。

这样的现有公知的双偏置型等速接头DOJ如图所示，在设置于一方的轴Ha端部的外部座圈C的圆筒形内表面C2与通过细齿花键H1和另一方的轴Hb结合的内部座圈E的球形外表面E2上，分别沿圆周方向等间隔地设有沿轴向延伸的直线状的多个滚珠槽C1、E1，在上述滚珠槽C1和滚珠槽E1之间装入滚珠G，利用装入外部座圈C和内部座圈E间的保持器即保持架F保持上述滚珠G。

在上述保持架F上形成有被外部座圈C的圆筒状内表面C2以及内部座圈E的球形外表面E2接触引导的球形外表面F2以及球形内表面F3，使该球形外表面F2以及球形内表面F3的中心F4以及F5相对于等速万向接头的弯曲中心B1左右等距离偏置，即使在外部座圈C和内部座圈E取动作角(弯曲角)而传递转矩时，也能够以与轴Ha的角速度相等的角速度向轴Hb传递转矩。

但是，在上述那样的现有公知的双偏置型等速接头DOJ中，考虑为了便于组装并使分体的另一方的轴Hb与内部座圈E一体化，加工细齿花键(与花键同义)H1，使用固定环H2以使通过细齿花键H1滑动自如地结合的内部座圈E不会从轴Hb脱落。

在这样的双偏置型等速接头DOJ中，由于需要在内部座圈E上从后组装轴Hb，所以如前所述，使用所述细齿花键H1结合内部座圈E和轴Hb。因此，成为在上述细齿花键H1的部分转矩集中，强度下降，传递转矩下降的原因。

为了消除这样的缺点，虽然只要省略上述细齿花键H1，并使轴Hb和内部座圈E一体化即可(即，只要在轴Hb的前端形成内部头部即可)，但是，在现有的双偏置型等速接头DOJ中，从图2可知，由于保持架F呈朝向箭头Y1所示的轴Hb的前端方向扩开的形状，所以产生无法在保持架F沿箭头Y1的方向插入内部座圈E并在保持架F组装内部座圈E的问题。

为了消除该问题，如图9所示，只要使保持架F朝向箭头Y1所示的轴Hb的前端方向扩展即可。

即，只要保持架F的球形外表面F6的中心F4以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心偏置向所述轴Hb的轴根的方向，进而保持架F的球形内表面F3的中心F5以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心偏置向所述轴Hb的轴前端部的方向即可。

但是，实际上，在这样的构造中，由于如上所述保持架F的球形外表面F6的中心F4以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心偏置向所述轴Hb的轴根的方向，进而保持架F的球形内表面F3的中心F5以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心偏置向所述轴Hb的轴前端部的方向，所以如图9所示，当保持架F成为位于外部座圈C的最靠开口部一侧的状态(图9的状态)时，会产生保持架F的最外周面F6从该保持架F所接触的外部座圈C的内周面C2脱落的状况。

如果保持架F的最外周面F6从外部座圈C的内周面C2脱落，则保持架F就不会被外部座圈C引导，从而成为振动的原因。

为了解决这种问题，并且为了提高轴H和内部座圈E的强度，本申请人对于改良的发明提出了申请。该申请已被JP特开2010-106942号公报公开。

该改良的发明是一种双偏置型等速接头，其在外部座圈的圆筒形内表面和连结于轴的内部座圈的球形外表面上，分别设置沿轴向形成的直线状的滚珠槽，在上述外部座圈的滚珠槽和内部座圈的滚珠槽间装入转矩传递用的滚珠，保持上述滚珠的保持架的外径球面和内径球面的中心相对于等速万向接头的弯曲中心向左右偏置，其特征在于，所述内部座圈作为与所述轴一体成型的内部头部构成。具体地说，如图6、7、8所示，在所述外部座圈C上设置防脱部件K(或者M)，其嵌入在所述外部座圈C上形成的嵌入槽中，用于通过与所述滚珠G或所述保持架F的干涉来防止该滚珠G从外部座圈C脱落，将所述防脱部件K(或者M)在所述滚珠G或所述保持架F与该防脱部件K如图6、7、8所示那样干涉的状态下安装于如下位置：所述保持架F的外径球面和上述外部座圈C的圆筒状内表面C2的接点处于在从所述轴的轴向观察时相比于所述防脱部件K(或者M)的所述嵌入槽的轴前端侧端部的位置而言更进入到所述轴H的轴前端方向的位置。例如，在图8的例子中，由于滚珠顶到固定环K(在图7中是固定环M)，在图6中，保持架F的前端顶到由防脱部件M固定的固定环L，保持架F无法继续向外部座圈C的前端方向移动，因此解决了保持架F的最外周面F6从外部座圈C的内周面C2脱落的问题。

但是，在上述JP特开2010-106942号公报记载的方法中，由于使用固定环M、K，所以零件数量增加，存在成本变高的问题。

另外，双偏置型等速接头DOJ虽然轴Hb和外部座圈C的伸缩是长处，但由于通过与所述固定环K、M的干涉来限制保持架F的移动，所以相对于外部座圈C的直径的伸缩量变短，存在使用范围受限的问题。

进而，在仅通过上述固定环K、M限制保持架F的移动的该方式中，存在着与相对于轴向的力的强度相关的问题。

发明内容

因此，本发明是基于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种不会增加零件数量，不会妨碍双偏置型等速接头的伸缩性，进而不会降低轴向的强度，能够组装保持架F和内部头部F1，进而可以解决保持架F的球形外表面F6从外部座圈C的内周面C2脱落的问题的优越的双偏置型等速接头DOJ。

为了达成上述目的，本发明构成一种双偏置型等速接头，为了在两根轴之间传递旋转，在设置于一方的轴端部的外部座圈C的圆筒形内表面C2与一体固定于另一方的轴H的内部头部F1的球形外表面F2上，分别设有多个沿轴向形成的直线状的滚珠槽C1、E1，在上述外部座圈C的滚珠槽C1和内部头部F1的滚珠槽E1之间装入转矩传递用的滚珠G，保持上述滚珠G的保持架F的球形外表面F6的中心F4和球形内表面F3的中心F5相对于等速万向接头的弯曲中心B1向左右偏置，

保持架F的球形外表面F6的中心F4以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心向所述内部头部F1的轴前端部的方向偏置，进而，保持架F的球形内表面F3的中心F5以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心向所述内部头部F1的轴根部的方向偏置，

其特征在于，在形成于所述内部头部F1的球形外表面F2上的、夹入所述滚珠槽E1之间的轴的轴向的峰部N1的球形顶部N2形成有与所述另一方的轴的轴线平行的缺口W1，并且在所述保持架F的球形内表面F3上，对应于所述峰部N1形成有与保持架F的轴心平行的槽W2，该与保持架F的轴心平行的槽W2在将所述内部头部F1以使轴一致的方式插入所述保持架F时，允许形成有所述缺口W1的所述峰部N1通过。

由此，由于没必要在轴Hb和内部座圈的结合部形成细齿花键(轴Hb作为内部头部构成)，所以提供一种不会使该部分的强度下降的双偏置型等速接头。另外，通过如此构成，可以降低细齿花键加工的成本。

在这样的双偏置型等速接头的情况下，在去掉所述细齿花键，即将内部头部F1和轴Hb一体化的情况下，无法分离轴Hb和内部座圈，因此必须将内部头部从保持架的缩径部侧插入。但是，如前所述，由于保持架的缩径部的壁厚薄，所以当形成缩径部的达到内部头部和保持架的干涉部分整体的深度的槽时，保持架的强度不足，存在早期引起故障的可能性。

因此，在本发明中，在所述内部头部侧的夹在滚珠槽之间的峰部的顶部形成缺口，并且能够以形成于上述内侧头部侧的缺口的量相应使保持架侧的槽的深度变浅，防止将内部头部插入保持架时的上述保持架侧的槽和内部头部侧的峰部干涉，消除保持架侧的强度不足。根据这种构造，不会引起内部头部和保持架的干涉，可以在内部头部安装保持架。

换言之，通过在内部头部的外表面以及保持架的缩径部侧的内表面分别形成轴向的多个槽，并且使所述保持架侧的槽变浅，以该变浅的槽的深度的量相应地对内部头部侧的峰部的顶部进行切除，从而形成防止将内部头部插入保持架时的上述槽和峰部的干涉的结构。

通过如此降低内部头部侧的峰部，从而可使保持架缩径部的槽的深度相应变浅该降低的量，因此，如前所述，可以使在上述保持架的缩径部形成的槽变浅，可以防止保持架缩径部的强度降低。

如此，如图5(c)所示，保持架F的球形内表面F3和内部头部F1的球形外表面F2无法以整面的球面相接，成为所述缺口W的部分不接触的构造，保持架F的球形内表面F3和内部头部F1的球形外表面F2也没必要整面接触，如图5(c)所示，至少在保持架F的球形内表面F3之中，由于所述内部头部F1的缺口W部分的前后的接触部O1、O2以及与其相对的保持架内表面O3这三处始终接触，所以没有问题。

根据本发明，由于作为所述内部头部一体成型于所述轴而成的双偏置型等速接头而构成，所以未在轴和内部座圈的结合部形成细齿花键，所以不会使该部分的强度降低，而且可以减少细齿花键的加工的成本。

另外，由于不需要固定环K、M，所以不会增加零件数量，进而，由于保持架F的球形外表面F6的中心F4以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心向所述内部头部F1的轴前端部的方向偏置，进而，保持架F的球形内表面F3的中心F5以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心向所述内部头部F1的轴根部的方向偏置，所以保持架不会从外部座圈脱落，因此不会妨碍双偏置型等速接头的伸缩性，进而还可以组装所述保持架F和内部头部F1。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的双偏置型等速接头的构造的横截面图。

图2是表示现有的双偏置型等速接头的构造的横截面图。

图3是表示现有的双偏置型等速接头的连结状态的横截面图。

图4是表示现有的双偏置型等速接头的连结状态的横截面图。

图5是本发明的一实施例的双偏置型等速接头的分解图。

图6是表示现有的双偏置型等速接头的一例的横截面图。

图7是表示现有的双偏置型等速接头的一例的横截面图。

图8是表示现有的双偏置型等速接头的一例的横截面图。

图9是表示现有的双偏置型等速接头的一例的横截面图。

具体实施方式

接着参考附图对本发明的一实施例进行说明，以供理解本发明。本发明的一实施例的双偏置型等速接头DOJ不管是如图4所示输入轴和输出轴弯曲的状态，还是如图3所示不弯曲的状态，都能够使输入轴(轴Ha)和输出轴(轴Hb)以相同的角速度旋转。这种双偏置型等速接头DOJ的典型例表示在图1中。

这样的本实施例的双偏置型等速接头DOJ如图1所示，为了在两根轴Ha、Hb之间传递旋转，在设置于一方的轴Ha端部的外部座圈C的圆筒形内表面C2与一体固定于另一方的轴Hb的内部头部F1的球形外表面F2上，分别设有多个沿轴向形成的直线状的滚珠槽C1、E1，在上述外部座圈C的滚珠槽C1和内部头部F1的滚珠槽E1之间装入转矩传递用的滚珠G，保持上述滚珠G的保持架F的球形外表面F6的中心F4和球形内表面F3的中心F5相对于等速万向接头的弯曲中心B1向左右偏置。

作为上述偏置的方式，在图1所示的双偏置型等速接头DOJ中，保持架F的球形外表面F6的中心F4以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心向所述内部头部F1的轴前端部的方向偏置，进而，保持架F的球形内表面F3的中心F5以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心向所述内部头部F1的轴根部的方向偏置。

而且，若追加详细说明的话，本实施例的双偏置型等速接头的特征在于，在形成于所述内部头部F1的球形外表面F2上的、夹入所述滚珠槽E1之间的所述另一方的轴Hb轴向的峰部N1的球形顶部N2形成有与所述另一方的轴Hb轴线平行的缺口W1，并且在所述保持架F的球形内表面F3上，对应于所述峰部N1形成有与保持架F的轴心平行的槽W2，该与保持架F的轴心平行的槽W2在将所述内部头部F1以使轴一致的方式插入所述保持架F时，允许形成有所述缺口W1的所述峰部N1通过。

为了更容易理解该实施例的双偏置型等速接头DOJ的特征，对于图2所示的现有的双偏置型等速接头DOJ和图1所示的本发明的第一实施例涉及的双偏置型等速接头DOJ的相同点以及不同点进行说明。在图1的DOJ和图2的DOJ中，表示使用弹簧锁圈K作为防脱部件的情况，在本发明中不限于此，可以采用各种防脱部件。

对于图1所示的双偏置型等速接头DOJ和图2所示的现有公知的双偏置型等速接头DOJ进行比较，可知两者共同点在于如下两点：其一是沿轴向延伸的直线状的多个滚珠槽沿圆周方向等间隔设置，并在上述滚珠槽之间装入滚珠G，并由保持架F保持上述滚珠G，其二是在上述保持架F上形成球形外表面以及球形内表面，该球形外表面以及球形内表面的中心相对于等速万向接头的弯曲中心向左右以等距离偏置，由此，即使在外部座圈C和内部座圈F1形成动作角(弯曲角)来传递转矩时，也能够以一定的角速度传递转矩。

但是，在图2所示的现有公知的双偏置型等速接头DOJ中，考虑为了便于组装，为使轴Hb和内部座圈E一体化而加工细齿花键(与花键同义)H1，为了使通过细齿花键H1滑动自如地结合的内部座圈E不会从轴Hb脱落，使用固定环H2。

相对于此，在图1所示的双偏置型等速接头DOJ中，为了省略细齿花键H1和固定环H2，取代内部座圈E，在轴Hb的前端(无细齿花键)一体形成内部头部F1。因此，不需要图2所示的细齿花键H1、用来使通过该细齿花键H1滑动自如地结合于轴Hb的内部座圈E不从轴H脱落的固定环H2。由此，成功减少零件数量。而且，避免了因使用细齿花键H1而引起的零件强度的下降。

进而，在该实施例的双偏置型等速接头DOJ中，如前所述，保持架F的球形外表面F6的中心F4以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心偏置向所述内部头部F1的轴前端部的方向，进而保持架F的球形内表面F3的中心F5以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心偏置向所述内部头部F1的轴根部的方向，因此，避免保持架F的球形外表面F6的最大直径部F2在旋转中从外部座圈C的圆筒状内径部C2脱落，产生冲击或异响(参考图9)这样的不良情况。

但是，在图1或图2那样的，保持架F的球形外表面F6的中心F4以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心偏置向所述内部头部F1的轴前端部的方向、进而保持架F的球形内表面F3的中心F5以双偏置型等速接头的弯曲中心B1为中心偏置向所述内部头部F1的轴根部的方向而构成的双偏置型等速接头DOJ中，由于保持架F的内径朝向轴Hb的根部一方小径化，因此在内部座圈E和轴H一体成型(即，作为内部头部F而构成)时，无法就那样原封不动地将内部头部F1装配(向图的箭头Y1的方向插入)到保持架F上。

参考图5，详细说明解决该问题的本实施例的构造。图5是表示保持架F和内部头部F1的结合顺序的截面图，图5(a)是从侧面观察到的保持架F的横截面图，图5(b)是从侧面观察到的内部头部F1的横截面图，图5(c)是从侧面观察到的将内部头部F1插入保持架F的状态的横截面图，图5(d)是从轴向观察到的图5(c)的状态的纵截面图，图5(e)是从轴向观察到的从图5(d)的状态使内部头部F1相对于保持架F绕轴旋转的状态的纵截面图。

在此，实线表示该实施例涉及的部件构造。而且，其中追加的虚线表示：在内部头部F1侧的后述的峰部N1的外周圆弧部分形成的缺口W1形成前的部件形状；以及在保持架F的球形内表面F3形成的、允许上述峰部N1通过的槽W1的形状。

在构成该实施例涉及的双偏置型等速接头DOJ的轴Hb的轴端部一体形成内部头部F1，该内部头部F1如图5(b)以及图5(d)所示，在从横截面(b)观察时其形状是使轴Hb的端部沿径向膨胀为球形。因此，其球形顶部N2的截面外形呈圆弧状。在上述内部头部F1的外周，等间隔地与轴平行形成有多个滚珠槽E1，多个滚珠槽E1在从轴Hb的轴向观察(参考图5(d))时由与滚珠的外形相同的半径构成。

将上述内部头部F1侧的被滚珠槽E1、E1夹着的部分称为峰部N1。上述峰部N1的顶部通过与轴Hb的轴心平行地形成缺口W1而形成为圆筒状。

即，在上述内部头部F1外周等间隔地与轴平行形成有滚珠槽E1，滚珠槽E1在从轴Hb的轴向观察(参考图5(d))时由与滚珠的外形相同的半径构成，所述缺口W1是将未形成上述滚珠槽E1的峰部(夹在滚珠槽E1和E1之间的部分)N1的顶部切除成圆筒状的缺口。

另一方面，如图5(a)和图5(d)所示，保持架F在从横截面(a)观察时呈大致圆筒状，其内径部形成为由与所述内部头部F1的球面外形F2相同的半径构成的球面内径。另外，其外周部在图5(a)所示的横截面观察时形成为与所述外部座圈C的圆筒状内径部C2相接的球形状。

另外，如现有技术那样，在保持架F上，以与所述内部头部F1侧的滚珠槽E1相同的间隔对应于滚珠槽E1形成有多个滚珠孔D。

针对上述的内部头部F1和保持架F，即便想要结合两者，由于图5(a)所示的保持架F的内径部F8和内部头部F1的峰部N1干涉，所以无法结合(插入)。因此，在本实施例中，在所述保持架F侧的内径部F8形成沿轴向延伸的槽W2，并且将该槽W2的深度设定为在内部头部F1侧的所述峰部N1的上端部形成的所述缺口W1不干涉程度的深度。此时，如果内部头部F1的峰部N1的顶部不像缺口W1那样被切除，则相应地就必须加深保持架F侧的上述槽W2的深度，因此产生保持架F的强度降低的问题。在该实施例中，如上所述，由于形成缺口W1，没必要怎么加深形成槽W2，所以不会产生保持架F的强度下降的问题。

结果是，内部头部F1如图5(d)所示那样可以插入保持架F。并且在这样插入后，当使内部头部F1相对于保持架F以轴为中心旋转，旋转到图5(e)的状态时，内部头部F1侧的滚珠槽E1和保持架F侧的滚珠孔D一致。在该状态下，由于内部头部F1的峰部N1和保持架F的未形成槽W2的部分相对、干涉，因此内部头部F1相对于保持架F无法沿轴向相对移动，而且通过在该状态下在滚珠孔D插入滚珠G，内部头部F1相对于保持架F无法沿圆周方向相对移动，因此不管是轴向还是圆周方向，都无法进行相对运动，因此内部头部F1和保持架F成为一体进行旋转，在内部头部F1和保持架F之间传递转矩。

在本实施例涉及的双偏置型等速接头DOJ中，由于与一般的双偏置型等速接头DOJ同样将保持架F的扩开方向设为轴Hb的前端方向，进而去掉内部座圈，在轴Hb上形成不分离的一体的内部头部F1，所以通过对内部座圈和保持架的槽的形状实施改良，成功解决了无法将内部座圈装配在保持架上的问题。

因此，本实施例涉及的双偏置型等速接头DOJ可以适用于现有公知的所有双偏置型等速接头DOJ。

Claims

1.一种双偏置型等速接头，为了在两根轴之间传递旋转，在设置于一方的轴端部的外部座圈(C)的圆筒形内表面(C2)与一体固定于另一方的轴(H)的内部头部(F1)的球形外表面(F2)上，分别设有多个沿轴向形成的直线状的滚珠槽(C1、E1)，在上述外部座圈(C)的滚珠槽(C1)和内部头部(F1)的滚珠槽(E1)之间装入转矩传递用的滚珠(G)，保持上述滚珠(G)的保持架(F)的球形外表面(F6)的中心(F4)和球形内表面(F3)的中心(F5)相对于等速万向接头的弯曲中心(B1)向左右偏置，

保持架(F)的球形外表面(F6)的中心(F4)以双偏置型等速接头的弯曲中心(B1)为中心向所述内部头部(F1)的轴前端部的方向偏置，进而，保持架(F)的球形内表面(F3)的中心(F5)以双偏置型等速接头的弯曲中心(B1)为中心向所述内部头部(F1)的轴根部的方向偏置，

其特征在于，在形成于所述内部头部(F1)的球形外表面(F2)上的、夹入所述滚珠槽(E1)之间的轴的轴向的峰部(N1)的球形顶部(N2)形成有与所述另一方的轴的轴线平行的缺口(W1)，并且在所述保持架(F)的球形内表面(F3)上，对应于所述峰部(N1)形成有与保持架(F)的轴心平行的槽(W2)，该与保持架(F)的轴心平行的槽(W2)在将所述内部头部(F1)以使轴一致的方式插入所述保持架(F)时，允许形成有所述缺口(W1)的所述峰部(N1)通过。

2.根据权利要求1所述的双偏置型等速接头，其特征在于，所述保持架(F)的内径朝向所述轴(Hb)的根部一方小径化。