CN102575720B - 固定式等速万向接头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抑制高负载时或高速旋转时的发热而提高耐久性，而且能够抑制保持架与内外圈的接触阻力且能够提高等速性的固定式等速万向接头。外侧接头构件的滚道槽(22)的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽(25)的曲率中心使轴向的偏移为0。外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽(22a、22b、25a、25b)沿着圆周方向交替形成，内侧接头构件的外径面(24)设为与保持架(28)的内球面(28b)进行滑动接触的球面。外侧接头构件的内径面(21)设为圆筒面。

Description

固定式等速万向接头
技术领域
本发明涉及例如在机动车或各种工业机械的动力传递系统中使用的等速万向接头。
背景技术
例如，固定式等速万向接头是作为从机动车的发动机向车轮等速地传递旋转力的机构而使用的等速万向接头的一种。该固定式等速万向接头具备如下结构：将驱动侧与从动侧这两轴连结，即使这两轴获得工作角也能等速地传递旋转转矩。通常，作为上述的等速万向接头，周知有球笼型(BJ)和免根切型(UJ)。
如图48所示，BJ类型的固定式等速万向接头具备：在内球面1上以圆周方向等间隔的方式沿着轴向形成有多个滚道槽2的作为外侧接头构件的外圈3；在外球面4上以圆周方向等间隔的方式沿着轴向形成有与外圈3的滚道槽2成对的多个滚道槽5的作为内侧接头构件的内圈6；夹设在外圈3的滚道槽2与内圈6的滚道槽5之间来传递转矩的多个滚珠7；夹设在外圈3的内球面1与内圈6的外球面4之间来保持滚珠7的保持架8。收容滚珠7的凹槽9沿着周向在保持架8上配设多个。
在内圈6的孔部的内径面形成有内花键10，在该内圈6的孔部嵌入轴11的外花键12，该外花键12与内圈6的内花键10嵌合。并且，在外花键12的端部嵌合有防脱用的挡圈13。
为了塞住外圈3的开口部，而安装端盖15和柔性保护罩16。柔性保护罩16包括由橡胶材料或树脂材料构成的波纹管18、金属制圆筒状的适配器19。波纹管18具备：与轴11外嵌的小径端部18a；与适配器19连接的大径端部18b；设置在小径端部18a与大径端部18b之间的弯曲部18c。波纹管18的小径端部18a通过带20紧固而相对于轴11被固定。适配器16具有：紧固固定在波纹管18的大径端部18b上的紧固部16a；与外圈3嵌合的环状凸缘部16b。需要说明的是，端盖15具备：有底短圆筒体的主体部15a；与外圈3嵌合的环状凸缘部15b。
另外，使内圈6的滚道槽5的曲率中心O2从接头中心O沿着轴向而向端盖侧偏移。而且，使外圈3的滚道槽2的曲率中心O1从接头中心O沿着轴向而向柔性保护罩侧偏移。即，内圈6的滚道槽5的曲率中心O2和外圈3的滚道槽2的曲率中心O1相对于接头中心O沿着轴向而反向地偏移相等距离F、F。
一直以来，以高性能化、紧凑化为目的，为了实现滚珠的小径化并抑制每一个的负载容量的下降，而提出有滚珠个数为8个的情况(专利文献1)。而且，提出了如下的方案：使内外圈的滚道呈螺旋状或沿轴向倾斜，使相邻的滚道为面对称，由此能够抑制内外圈滚道部与滚珠的接触力，从而提高耐久性等(专利文献2)。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利第3859264号公报
【专利文献2】日本专利第3300663号公报
在所述专利文献1所记载的等速万向接头中，为了使保持架8顺畅地工作，如上所述，内圈6的滚道槽5的曲率中心O2和外圈3的滚道槽2的曲率中心O1相对于接头中心O在轴向上反向地偏移等距离F、F。因此，如图49所示，滚珠7在由内外圈的滚道(由内圈6的滚道槽5和外圈3的滚道槽2构成而夹设滚珠的滚珠滚道)夹着的状态下形成楔形角τ。在该楔形角τ的作用下，滚珠7按压凹槽9，而使保持架8顺畅地工作。需要说明的是，在图49中，P1表示滚珠7的相对于外圈3的滚道槽2的接触点，P2表示滚珠7的相对于内圈6的滚道槽5的接触点。
如此，在使保持架8工作方面，所述偏移(滚道偏移)很重要，不过，如图49所示，力W仅作用于接头的开口部侧方向，外圈3的内球面1及内圈6的外球面4与保持架的内外球面8a、8b成为接触状态。因此，在接头的负载高时或以高速旋转时，成为接头的发热的主要原因，耐久性下降。
另外，在所述专利文献2记载的等速万向接头中，虽然带有滚道偏移，但内外圈的滚道为螺旋状或向轴向倾斜，从而能够降低内外圈的滚道的滚珠接触力，而降低作用于保持架的力。不过，即便如此，在大负载作用于接头时或高速旋转时，还有可能因为保持架的内外球面与外内球面的接触而产生发热，降低耐久性。
发明内容
因此，本发明鉴于此种情况，提供一种抑制高负载时或高速旋转时的发热而提高耐久性，而且能够抑制保持架与内外圈的接触阻力且能够提高等速性的固定式等速万向接头。
本发明的第一固定式等速万向接头具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道上的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，其中，外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，内侧接头构件的外径面设为与所述保持架的内球面进行滑动接触的球面，且外侧接头构件的内径面设为圆筒面。
另外，在该第一固定式等速万向接头中，可以在外侧接头构件的内径面的开口部设置朝向开口侧的锥部。
本发明的第二固定式等速万向接头具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道上的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，其中，外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，内侧接头构件的外径面设为与所述保持架的内球面进行滑动接触的球面，且外侧接头构件的内径面设为在与所述保持架的外球面之间形成间隙的球面。
本发明的第三固定式等速万向接头具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道上的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，其中，外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，内侧接头构件的外径面设为与所述保持架的内球面进行滑动接触的球面，且外侧接头构件的内径面设为在与所述保持架的外球面之间形成间隙的椭圆面。
本发明的第四固定式等速万向接头具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道上的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，其中，外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，外侧接头构件的内径面设为与所述保持架的外球面进行滑动接触的球面，且内侧接头构件的外径面设为圆筒面。
本发明的第五固定式等速万向接头具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道上的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，其中，外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，外侧接头构件的内径面设为与所述保持架的外球面进行滑动接触的球面，且内侧接头构件的外径面设为在与所述保持架的内球面之间形成间隙的球面。
本发明的第六固定式等速万向接头具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道上的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，其中，外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，外侧接头构件的内径面设为与所述保持架的外球面进行滑动接触的球面，且内侧接头构件的外径面设为在与所述保持架的内球面之间形成间隙的椭圆面。
根据所述本发明的固定式等速万向接头，滚道偏移为0，相邻的滚道槽交替地交叉，由此，力交替地作用于相邻的凹槽部，交替地产生反方向的楔形角。因此，保持架位置在内外圈的二等分面位置处稳定。
如第一固定式等速万向接头那样，若外侧接头构件的内径面设为圆筒面，则保持架的向外侧接头构件的组装性及外侧接头构件的加工性提高。而且，由于保持架的外球面为凸球面，因此外侧接头构件的内径面与保持架的外球面几乎不接触。
如第二固定式等速万向接头那样，外侧接头构件的内径面设为在与所述保持架的外球面之间形成间隙的球面，或如第三固定式等速万向接头那样，接头构件的内径面设为在与所述保持架的外球面之间形成间隙的椭圆面，由此能促进润滑剂的润滑。
另外，如第一至第三固定式等速万向接头那样，内侧接头构件的外径面设为与所述保持架的内球面进行滑动接触的球面，由此，保持架位置固定。
如第四固定式等速万向接头那样，若内侧接头构件的外径面设为圆筒面，则内侧接头构件的向保持架的组装性及内侧接头构件的加工性提高。而且，由于保持架的内球面为凹球面，因此内侧接头构件的外径面与保持架的内球面几乎不接触。
如第五固定式等速万向接头那样，内侧接头构件的外径面设为在与保持架的内球面之间形成间隙的球面，或如第六固定式等速万向接头那样，内侧接头构件的外径面设为在与保持架的内球面之间形成间隙的椭圆面，由此能促进润滑剂的润滑。
另外，如第四至第六固定式等速万向接头那样，外侧接头构件的内径面设为与所述保持架的外球面进行滑动接触的球面，由此，保持架位置固定。
在第一至第三固定式等速万向接头中，可以省略外侧接头构件的内径面的精加工，而且，外侧接头构件的内径面可以由锻造成形，而且，可以省略保持架的外径面的精加工。
在第四至第六固定式等速万向接头中，可以省略内侧接头构件的外径面的精加工，而且，内侧接头构件的外径面可以由锻造成形，而且，可以省略保持架的内径面的精加工。
在所述各固定式等速万向接头中，滚道槽可以由锻造成形，滚道槽也可以由机械加工成形。
在所述各固定式等速万向接头中，滚珠从6个、8个或10个中选择。
在所述各固定式等速万向接头中，外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心可以相对于接头中心沿径向偏移。这种情况下，可以使外侧接头构件的滚道槽的曲率中心向比接头中心远的方向位移，或使外侧接头构件的滚道槽的曲率中心向比接头中心近的方向位移。
可以将所述各固定式等速万向接头使用于机动车的传动轴。
【发明效果】
在本发明的固定式等速万向接头中，力交替地作用于相邻的凹槽部，交替地产生反方向的楔形角，因此保持架位置在内外圈的二等分面位置处稳定。因此，能抑制保持架外内球面的球面接触，在高负载时或高速旋转时接头顺畅地工作，能抑制发热，能够提高耐久性。
如第一固定式等速万向接头那样，若外侧接头构件的内径面设为圆筒面，则保持架的向外侧接头构件的组装性及加工性提高，能够实现生产性成本的减少及生产性的提高。
如第二固定式等速万向接头或第三固定式等速万向接头那样，在外侧接头构件的内径面与所述保持架的外球面之间形成间隙的话，促进润滑剂的循环，抑制发热，耐久性提高。
另外，在第一至第三固定式等速万向接头中，内侧接头构件的外径面设为与所述保持架的内球面进行滑动接触的球面，由此，保持架位置固定，即使在外侧接头构件未对保持架进行限制的状态下，也能够稳定地发挥作为固定式等速万向接头的功能。
在第二固定式等速万向接头和第三固定式等速万向接头中，外侧接头构件的内径面与保持架的外球面不接触，且在第一固定式等速万向接头中，虽然接触但其接触面积小。因此，在上述的固定式等速万向接头中，外侧接头构件的内径面及保持架外球面不需要热处理后的磨削或淬火钢切削加工等的高精度的加工，能够实现低成本化。
如第四固定式等速万向接头那样，若内侧接头构件的外径面设为圆筒面，则保持架的向内侧接头构件的组装性及内侧接头构件的加工性提高，能够实现生产性成本的减少及生产性的提高。
如第五固定式等速万向接头或第六固定式等速万向接头那样，在内侧接头构件的外径面与保持架的内球面之间形成间隙的话，促进润滑剂的循环，抑制发热，耐久性提高。
另外，在第四至第六固定式等速万向接头中，外侧接头构件的内径面设为与保持架的外球面进行滑动接触的球面，由此，保持架位置固定，即使在内侧接头构件未对保持架进行限制的状态下，也能够稳定地发挥作为固定式等速万向接头的功能。
在第五固定式等速万向接头和第六固定式等速万向接头中，内侧接头构件的外径面与保持架的内球面不接触，且在第四固定式等速万向接头中，虽然接触但其接触面积小。因此，在上述的固定式等速万向接头中，内侧接头构件的外径面及保持架内球面不需要热处理后的磨削或淬火钢切削加工等的高精度的加工，能够实现低成本化及生产性的提高。
虽然通常使用6个滚珠，但也可以使用8个或10个滚珠。若如此增加滚珠数，则能确保负载容量且能够实现接头尺寸的小型、轻量化。
在使外侧接头构件及内侧接头构件的滚道槽的曲率中心向比接头中心远的方向位移时，也能够增大(加深)外侧接头构件的滚道槽，能够增大负载容量，并且能够增大内侧接头构件的滚道槽的轴向端部开口部的壁厚，能够稳定地与嵌入到该内侧接头构件的孔部内的轴连结。而且，在外侧接头构件及内侧接头构件的滚道槽的曲率中心向比接头中心O近的方向位移时，能够增大内侧接头构件的滚道槽的负载容量，并且能够增加外侧接头构件的壁厚，在强度上稳定。
本发明的固定式等速万向接头在高负载时或高速旋转时使接头顺畅地工作，能够抑制发热，提高耐久性，因此对于使用在机动车的传动轴中的固定式等速万向接头最为适合。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的固定式等速万向接头的主视图。
图2是所述图1的A-O-B线剖视图。
图3是所述固定式等速万向接头的主要部分剖视图。
图4是所述固定式等速万向接头的外圈的主视图。
图5是图4的Y-Y线剖视图。
图6是所述固定式等速万向接头的外圈的立体图。
图7是所述固定式等速万向接头的外圈的主要部分剖视图。
图8是所述固定式等速万向接头的内圈的主视图。
图9是所述图8的Z方向向视图。
图10是所述固定式等速万向接头的内圈的立体图。
图11是所述固定式等速万向接头的内圈的剖视图。
图12是所述固定式等速万向接头的保持架的主视图。
图13是所述固定式等速万向接头的保持架的剖视图。
图14是所述固定式等速万向接头的保持架的立体图。
图15是所述固定式等速万向接头的转矩负载状态的剖视图。
图16是所述固定式等速万向接头的转矩负载状态的简略展开图。
图17是说明向外圈插入保持架的方法的立体图。
图18是使用了外圈的第一变形例的固定式等速万向接头的主要部分剖视图。
图19是所述图18的固定式等速万向接头的外圈的主要部分剖视图。
图20是使用了外圈的第二变形例的固定式等速万向接头的主要部分剖视图。
图21是所述图20的固定式等速万向接头的外圈的主要部分剖视图。
图22是使用了外圈的第三变形例的固定式等速万向接头的主要部分剖视图。
图23是所述图22的固定式等速万向接头的外圈的主要部分剖视图。
图24是表示本发明的第二实施方式的固定式等速万向接头的主视图。
图25是表示本发明的第三实施方式的固定式等速万向接头的主视图。
图26是使滚道槽的曲率中心沿径向偏移的状态的外圈的剖视图。
图27是使滚道槽的曲率中心沿径向偏移的状态的内圈的剖视图。
图28是表示本发明的第四实施方式的固定式等速万向接头的主视图。
图29是所述图28的A′-O-B′线剖视图。
图30是所述图28的固定式等速万向接头的主要部分放大剖视图。
图31是所述图28的固定式等速万向接头的外圈的立体图。
图32是所述图28的固定式等速万向接头的外圈的剖视图。
图33是所述图28的固定式等速万向接头的外圈的主视图。
图34是所述图33的Y′-Y′线剖视图。
图35是所述图28的固定式等速万向接头的内圈的立体图。
图36是所述图28的固定式等速万向接头的内圈的剖视图。
图37是所述图28的固定式等速万向接头的内圈的主视图。
图38是所述图37的Z′方向向视图。
图39是说明向保持架插入内圈的方法的立体图。
图40是使用了内圈的第一变形例的固定式等速万向接头的主要部分剖视图。
图41是所述图40的固定式等速万向接头的内圈的剖视图。
图42是使用了内圈的第二变形例的固定式等速万向接头的主要部分剖视图。
图43是所述图42的固定式等速万向接头的内圈的剖视图。
图44是表示本发明的第五实施方式的固定式等速万向接头的剖视图。
图45是表示本发明的第六实施方式的固定式等速万向接头的剖视图。
图46是使滚道槽的曲率中心沿径向偏移的状态的外圈的剖视图。
图47是使滚道槽的曲率中心沿径向偏移的状态的内圈的剖视图。
图48是以往的固定式等速万向接头的剖视图。
图49是所述图48的固定式等速万向接头的主要部分放大剖视图。
图50是表示向外圈插入保持架的以往的插入方法的立体图。
图51是表示向保持架插入内圈的以往的插入方法的立体图。
具体实施方式
以下，基于图1～图47，说明本发明的实施方式。
如图1和图2所示，本发明的第一实施方式的固定式等速万向接头具备：在内径面21上沿轴向形成有多个(8个)滚道槽22的作为外侧接头构件的外圈23；在外径面24上沿轴向形成有多个(8个)滚道槽25的作为内侧接头构件的内圈26；配置在由外圈23的滚道槽22与内圈26的滚道槽25成对形成的滚珠滚道上的多个(8个)转矩传递滚珠27；夹设在外圈23的内径面与内圈的外径面之间且保持所述转矩传递滚珠的保持架28。
外圈23的滚道槽22的滚道槽底仅由圆弧部构成，其曲率中心O1与接头中心O一致。而且，内圈26的滚道槽25的滚道槽底仅由圆弧部构成，其曲率中心O2与接头中心O一致。即，与图48所示的以往的固定式等速万向接头不同，外圈23的滚道槽22和内圈26的滚道槽25未沿轴向偏移。
另外，外圈23的内径面21如图3和图7所示由圆筒面构成，其滚道槽22如图4至图6所示具备相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽22a、22b。即，如图5所示，第一滚道槽22a的轴线La相对于与接头轴线平行的直线L1，沿着图5中的逆时针方向倾斜规定角度γ。第二滚道槽22b的轴线Lb相对于与接头轴线平行的直线L2，沿着图5中的顺时针方向倾斜规定角度γ。需要说明的是，在外圈23上沿着周向以规定间距设置贯通孔30。该贯通孔30如以往的固定式等速万向接头那样，用于将端盖和柔性保护罩安装于该外圈23。
内圈26的外径面24由球面构成，该滚道槽25如图8～图10所示具备相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽25a、25b。即，如图9所示，第一滚道槽25a的轴线La1相对于与接头轴线平行的直线L11，沿着图9的顺时针方向倾斜规定角度γ。第二滚道槽25b的轴线Lb1相对于与接头轴线平行的直线L12，沿着图9的逆时针方向倾斜规定角度γ。需要说明的是，在内圈26形成有供轴(未图示)嵌入的轴心孔31。
如图12至图14所示，在保持架28的周壁上沿周向以规定间距设有保持滚珠27的凹槽29。这种情况下，以周壁的外径面为外球面28a，并以周壁的内径面为内球面28b。
使外球面28a的曲率中心O3与内球面28b的曲率中心O4一致。这种情况下，使外球面28a的曲率中心O3与外圈23的内径面的中心一致，并使外球面28a的曲率半径R3与外圈23的内径面的半径大致相同。因此，外球面28a的轴向中间部与外圈23的内径面接触。而且，使内球面28b的曲率中心O4与内圈26的外径面24的曲率中心一致，并使内球面28b的曲率半径R4与内圈26的外径面24的曲率半径R5(参照图11)大致相同。因此，保持架28的内球面28b与内圈26的外径面24的整体进行滑动接触。
如此，在本发明的固定式等速万向接头中，外圈23及内圈26的各自的相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽22a、22b、25a、25b沿圆周方向交替形成，因此如图16所示，外圈23的滚道槽22与内圈26的滚道槽25成为交叉的状态。
在该图16中，实线表示外圈23的滚道槽22，双点划线表示内圈26的滚道槽25。而且，P1表示滚珠27的相对于外圈23的滚道槽22的接触点，P2表示滚珠27的相对于内圈26的滚道槽25的接触点。这种情况下，如图15所示，第一滚道槽22a、25a的接触点P1、P2相对于平面S向一方的开口侧偏移规定量e，该平面S通过未取得工作角的状态下的接头中心O和滚珠27的滚珠中心Ob。而且，第二滚道槽22b、25b的接触点P1、P2相对于所述平面S向另一方的开口侧偏移规定量e。
因此，由于交叉角γ的影响，如图15和图16所示，沿周向相邻的滚珠27彼此向反方向形成楔形角τ。即，力交替地作用于相邻的凹槽29，交替地产生反方向的楔形角τ、τ′。因此，在第一滚道槽22a、25a中，力W1向与接触点P1、P2相反的方向作用，在第二滚道槽22b、25b中，力W2作用在接触点P1、P2侧。因此，保持架位置在内外圈的二等分面位置处稳定。
根据该固定式等速万向接头，力交替地作用于相邻的凹槽29，交替地产生反方向的楔形角，因此保持架位置在内外圈的二等分面位置处稳定。因此，能抑制保持架外内球面28a、28b的球面接触，在高负载时或高速旋转时，接头顺畅地工作，能够抑制发热，并提高耐久性。
然而，在组装固定式等速万向接头时，需要将保持架28装入外圈23。然而，在以往的固定式等速万向接头中，如图50所示，外圈3的内球面1为球面形状，且保持架8的外径面8a及内径面8b也为球面形状。因此，将该保持架8装入外圈3时，如图50所示，需要在保持架8的轴心与外圈3的轴心为彼此正交的状态下插入。即，利用保持架8的凹槽9的凹陷。因此，在该装入作业中，需要对合相位，而该装入作业存在困难性。
然而，如本发明那样，若外圈23的内径面21为圆筒面，则向外圈23装入保持架28时，如图17所示，只要在使外圈23的轴心与保持架28的轴心一致的状态下如箭头那样插入即可。此时，可以不用考虑外圈23的滚道槽的位置与保持架28的凹槽29的位置的位置关系进行插入，从而能够实现该装入作业的容易化。
另外，在该等速万向接头中，如图3所示，保持架28的外球面28a几乎不与外圈23的内径面21接触，因此能促进润滑剂的循环，抑制发热，提高耐久性。而且，无需对外圈23的内径面21及保持架28的外球面28a进行精加工(磨削、淬火钢切削)。即，外圈23的内径面21及保持架28的外球面28a可以保持为锻造表面的状态。如此，可以省去精加工，因此能够实现低成本化及生产性的提高。需要说明的是，也可以对滚道槽22、25进行精锻成形，还可以进行机械加工即精加工(磨削、淬火钢切削)。
接着，图18表示使用了第一变形例的外圈23的固定式等速万向接头，这种情况下的外圈23在图1等所示的外圈23(其内径面21为圆筒面的外圈)中的两开口部设有朝向各自的开口侧缩径的锥部21d、21e。
作为锥部21d、21e的锥角度θ(参照图19)，如图18所示，形成为在组装时不会与保持架28的外球面28a发生接触的程度。因此，保持架28的外球面28a几乎不与外圈23的内径面21发生接触。
因此，即使在这种固定式等速万向接头中，也能起到与所述图1等所示的固定式等速万向接头同样的作用效果。
另外，图20表示使用了第一变形例的外圈23的固定式等速万向接头，外圈23的内径面21设为在与保持架28的外球面28a之间形成有间隙的球面21a。这种情况下，如图21所示，该球面21a的曲率中心O6与滚道槽22的曲率中心O1一致。
使用了该外圈23的固定式等速万向接头的内圈26使其外径面24的曲率中心O5与保持架28的内球面28b的曲率中心O4一致，并使外径面24的曲率半径R5与内球面28b的曲率半径R4大体一致。由此，保持架28的内球面28b与内圈26的外径面24进行滑动接触。
接着，图22表示使用了第二变形例的外圈23的固定式等速万向接头，外圈23的内径面21设为在与保持架28的外球面28a之间形成有间隙的椭圆面21f。即，椭圆面21f沿着图23的双点划线所示的椭圆32的椭圆球面形成。
使用了该外圈23的固定式等速万向接头的内圈26使其外径面24的曲率中心O5与保持架28的内球面28b的曲率中心O4一致，并使外径面24的曲率半径R5与内球面28b的曲率半径R4大体一致。由此，保持架28的内球面28b与内圈26的外径面24进行滑动接触。
如此，通过在外圈23的内径面21与保持架28的外球面28a之间形成间隙，而促进润滑剂的循环，抑制发热，提高耐久性。而且，通过使保持架28的内球面28b与内圈26的外径面24进行滑动接触，保持架位置固定，即使在外圈23未对保持架28进行限制的状态下，也能够稳定地发挥作为固定式等速万向接头的功能。
接着，图24和图25中，外圈23的滚道槽22的曲率中心O1和内侧接头构件的滚道槽25的曲率中心O2沿着径向从接头中心O偏移。在图24中，使曲率中心O1、O2从接头中心O向比接头中心O远的位置偏移了偏移量H。而且，在图25中，使曲率中心O1、O2从接头中心O向比接头中心O近的位置偏移了偏移量H。
图26表示在外圈23中，将曲率中心O1配置在比接头中心O远的位置上的情况、和将曲率中心O1配置在比接头中心O近的位置上的情况。在图26中，O1a是配置在比接头中心O远的位置上的外圈23的滚道槽22的曲率中心，O1b是配置在比接头中心O近的位置上的外圈23的滚道槽22的曲率中心。而且，图27表示在内圈26中，将曲率中心O2配置在比接头中心O远的位置上的情况、和将曲率中心O2配置在比接头中心O近的位置上的情况。在图27中，O2a是配置在比接头中心O远的位置上的内圈26的滚道槽25的曲率中心，O2b是配置在比接头中心O近的位置上的内圈26的滚道槽25的曲率中心。
在使外圈23及内圈26的滚道槽22、25的曲率中心O1、O2向比接头中心O远的方向位移时，能够增大外圈23的滚道槽22，能够增大负载容量，并且能够增大内圈26的滚道槽25的轴向端部开口部的壁厚，能够稳定地与嵌入到该内圈26的孔部内的轴连结。而且，在使外圈23及内圈26的滚道槽22、25的曲率中心O1、O2向比接头中心O近的方向位移时，能够增大内圈26的滚道槽25的负载容量，并且能够增加外圈23的壁厚，在强度上稳定。
需要说明的是，在图26中，t0表示滚道槽22的曲率中心O1与接头中心O一致时的滚道槽22的轴向端部的外圈壁厚，t2表示使滚道槽22的曲率中心O1向比接头中心O近的方向位移时的滚道槽22的轴向端部的外圈壁厚。而且，在图27中，t10表示滚道槽25的曲率中心O2与接头中心O一致时的滚道槽25的轴向端部的内圈壁厚，t11表示滚道槽25的曲率中心O2比接头中心O远时的滚道槽25的轴向端部的内圈壁厚。
接着，在图28和图29所示的固定式等速万向接头中，外圈23的内径面21为球面，并且如图36所示，内圈26的外径面24为圆筒面。因此，如图30所示，在内圈26的外径面24与保持架28的内球面28b之间形成间隙。而且，使外圈23的内径面21的曲率中心与外圈23的滚道槽22的曲率中心O1一致。需要说明的是，如图32所示，在外圈23的内径面21的轴向两端部设置切口部21b、21c。
另外，这种情况下，如图31、图33及图34所示，该滚道槽22具备相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽22a、22b。即，如图34所示，第一滚道槽22a的轴线La相对于与接头轴线平行的直线L1，沿着图34的逆时针方向倾斜规定角度γ。第二滚道槽22b的轴线Lb相对于与接头轴线平行的直线L2，沿着图34的顺时针方向倾斜规定角度γ。
另外，如图35、图37、图38所示，内圈26的滚道槽25具备相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽25a、25b。即，如图38所示，第一滚道槽25a的轴线La1相对于与接头轴线平行的直线L11，沿着图38的顺时针方向倾斜规定角度γ。第二滚道槽25b的轴线Lb1相对于与接头轴线平行的直线L12，沿着图38的逆时针方向倾斜规定角度γ。需要说明的是，在内圈26形成有供轴(未图示)嵌入的轴心孔31。
因此，外圈23的滚道槽22a、22b与内圈26的滚道槽25a、25b成为所述图15和图16所示的关系。这样，即使是内圈26的外径面24为圆筒面的固定式等速万向接头，也与外圈23的内径面为圆筒面的所述固定式等速万向接头同样地，能起到“保持架位置在内外圈的二等分面位置处稳定。因此，能抑制保持架外内球面的球面接触，在高负载时或高速旋转时接头顺畅地工作，能够抑制发热并提高耐久性。”这样的作用效果。
然而，在组装固定式等速万向接头时，需要向保持架28装入内圈26。可是，在以往的固定式等速万向接头中，如图51所示，内圈6的外球面4为球面形状，且保持架8的内径也为球面形状。因此，将该内圈6装入保持架8时，需要在保持架8的轴心与外圈3的轴心彼此正交的状态下插入。即，利用内圈6的滚道槽5的凹陷。因此，在该装入作业中，需要对合相位，该装入作业存在困难性。
然而，如本发明那样，若内圈26的外径面24为圆筒面，则向保持架28装入内圈26时，如图39所示，只要在使内圈26的轴心与保持架28的轴心一致的状态下如箭头那样插入即可。此时，可以不用考虑内圈26的滚道槽25的位置与保持架28的凹槽29的位置的位置关系进行插入，从而能够实现该装入作业的容易化。
如此，通过使内圈26的外径面24为圆筒面，而内圈26的向保持架28的组装性及内圈26的加工性提高。而且，由于保持架28的内球面28b为凹球面，因此内圈26的外径面24与保持架28的内球面28b几乎不接触。从而促进润滑剂的润滑，抑制发热，提高耐久性。
通过将外圈23的内径面21形成为与保持架28的外球面28a进行滑动接触的球面，而保持架位置固定。因此，即使在内圈26未对保持架28进行限制的状态下，也能够稳定地发挥作为固定式等速万向接头的功能。
另外，在该等速万向接头中，如图30所示，保持架28的内球面28b几乎不与内圈26的外径面24发生接触，因此能促进润滑剂的循环，抑制发热，提高耐久性。而且，无需对内圈26的外径面24及保持架28的内球面28b进行精加工(磨削、淬火钢切削)。即，内圈26的外径面24及保持架28的内球面28b可以保持为锻造表面的状态。如此，可以省去精加工，因此能够实现低成本化及生产性的提高。需要说明的是，也可以对滚道槽22、25进行精锻成形，还可以进行机械加工即精加工(磨削、淬火钢切削)。
图40表示使用了第一变形例的内圈26的固定式等速万向接头，内圈26的外径面24设为在与保持架28的内球面28b之间形成有间隙的球面24a。这种情况下，如图41所示，该球面24a的曲率中心O5与滚道槽25的曲率中心O2一致。
使用了该内圈26的固定式等速万向接头的内圈23如图40所示使其内径面21的曲率中心O6与保持架28的外球面28a的曲率中心O3一致，并使内径面21的曲率半径R6与外球面28a的曲率半径R3大体一致。由此，保持架28的外球面28a与外圈23的内径面21进行滑动接触。需要说明的是，在外圈23的内径面21的轴向两端部设有切口部21b、21c。
接着，图42表示使用了第二变形例的内圈26的固定式等速万向接头，内圈26的外径面24设为在与保持架28的内球面28b之间形成有间隙的椭圆面24b。即，椭圆面24b沿着图43的双点划线所示的椭圆52的椭圆球面形成。
使用了该内圈26的固定式等速万向接头的外圈23使其内径面21的曲率中心O6与保持架28的外球面28a的曲率中心O3一致，并使内径面21的曲率半径R6与外球面28a的曲率半径R3大体一致。由此，保持架28的外球面28a与外圈23的内径面21进行滑动接触。
如此，通过在内圈26的外径面24(24b)与保持架28的内球面28b之间形成间隙，而促进润滑剂的循环，抑制发热，提高耐久性。而且，通过使保持架28的外球面28a与外圈23的内径面21进行滑动接触，保持架位置固定，即使在内圈26未对保持架28进行限制的状态下，也能够稳定地发挥作为固定式等速万向接头的功能。
另外，在内圈26的外径面24为圆筒面的结构中，如图44和图45所示，外圈23的滚道槽22的曲率中心O1和内侧接头构件的滚道槽25的曲率中心O2沿着径向从接头中心O偏移。在图44中，使曲率中心O1、O2从接头中心O向比接头中心O远的位置偏移了偏移量H。而且，在图45中，使曲率中心O1、O2从接头中心O向比接头中心O近的位置偏移了偏移量H。
图46表示在外圈23中，将曲率中心O1配置在比接头中心O远的位置上的情况、和将曲率中心O1配置在比接头中心O近的位置上的情况。在图46中，O1a是配置在比接头中心O远的位置上的外圈23的滚道槽22的曲率中心，O1b是配置在比接头中心O近的位置上的外圈23的滚道槽22的曲率中心。而且，图47表示在内圈26中，将曲率中心O2配置在比接头中心O远的位置上的情况、和将曲率中心O2配置在比接头中心O近的位置上的情况。在图47中，O2a是配置在比接头中心O远的位置上的内圈26的滚道槽25的曲率中心，O2b是配置在比接头中心O近的位置上的内圈26的滚道槽25的曲率中心。
需要说明的是，在图46中，t0表示滚道槽22的曲率中心O1与接头中心O一致时的滚道槽22的轴向端部的外圈壁厚，t2表示滚道槽22的曲率中心O1比接头中心O近时的滚道槽22的轴向端部的外圈壁厚。而且，在图47中，t10表示滚道槽25的曲率中心O2与接头中心O一致时的滚道槽25的轴向端部的内圈壁厚，t11表示滚道槽25的曲率中心O2比接头中心O远时的滚道槽25的轴向端部的内圈壁厚。
因此，能起到使外圈23的滚道槽22的曲率中心O1和内侧接头构件的滚道槽25的曲率中心O2沿径向从接头中心O偏移时的作用效果。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并未限定为所述实施方式而能够进行各种变形，例如，在使外圈23的滚道槽22的曲率中心O1和内侧接头构件的滚道槽25的曲率中心O2沿径向从接头中心O偏移时，并未限定为外圈23的内径面21为圆筒面的情况或内圈26的外径面24为圆筒面的情况。
作为滚珠数，在所述各实施方式中为8个，但也可以是8个以外，例如6个或10个。
【工业实用性】
在机动车或各种工业机械的动力传递系统中使用。作为转矩传递构件的滚珠为6个、8个、10个等。可以使用在机动车的传动轴中。
【符号说明】
21   内径面
21d  锥部
21e  锥部
22、22a、22b  滚道槽
24  外径面
25、25a、25b  滚道槽
27   转矩传递滚珠
28   保持架
28a  外球面
28b  内球面

Claims (18)

1.一种固定式等速万向接头，具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道中的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，所述固定式等速万向接头的特征在于，
外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，内侧接头构件的外径面设为与所述保持架的内球面进行滑动接触的球面，且外侧接头构件的内径面设为圆筒面。
2.根据权利要求1所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
在外侧接头构件的内径面的开口部设有朝向开口侧的锥部。
3.一种固定式等速万向接头，具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道中的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，所述固定式等速万向接头的特征在于，
外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，内侧接头构件的外径面设为与所述保持架的内球面进行滑动接触的球面，且外侧接头构件的内径面设为在与所述保持架的外球面之间形成有间隙的球面。
4.一种固定式等速万向接头，具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道中的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，所述固定式等速万向接头的特征在于，
外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，内侧接头构件的外径面设为与所述保持架的内球面进行滑动接触的球面，且外侧接头构件的内径面设为在与所述保持架的外球面之间形成有间隙的椭圆面。
5.一种固定式等速万向接头，具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道中的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，所述固定式等速万向接头的特征在于，
外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，外侧接头构件的内径面设为与所述保持架的外球面进行滑动接触的球面，且内侧接头构件的外径面设为圆筒面。
6.一种固定式等速万向接头，具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道中的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，所述固定式等速万向接头的特征在于，
外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，外侧接头构件的内径面设为与所述保持架的外球面进行滑动接触的球面，且内侧接头构件的外径面设为在与所述保持架的内球面之间形成有间隙的球面。
7.一种固定式等速万向接头，具备：在内径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的外侧接头构件；在外径面上形成有底面为圆弧面的滚道槽的内侧接头构件；配置在由所述外侧接头构件的滚道槽和所述内侧接头构件的滚道槽成对形成的滚珠滚道中的多个转矩传递滚珠；夹设在所述外侧接头构件的内径面与所述内侧接头构件的外径面之间并保持所述转矩传递滚珠的保持架，所述固定式等速万向接头的特征在于，
外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心使轴向的偏移为0，并且所述外侧接头构件及内侧接头构件中，分别相对于轴线彼此向反方向倾斜的滚道槽沿着圆周方向交替形成，外侧接头构件的内径面设为与所述保持架的外球面进行滑动接触的球面，且内侧接头构件的外径面设为在与所述保持架的内球面之间形成有间隙的椭圆面。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
省略外侧接头构件的内径面的精加工。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
外侧接头构件的内径面由锻造成形。
10.根据权利要求1～4中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
省略保持架的外径面的精加工。
11.根据权利要求5～7中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
省略内侧接头构件的外径面的精加工。
12.根据权利要求5～7中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
内侧接头构件的外径面由锻造成形。
13.根据权利要求5～7中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
省略保持架的内径面的精加工。
14.根据权利要求1～7中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
滚道槽由锻造成形。
15.根据权利要求1～7中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
滚道槽由机械加工成形。
16.根据权利要求1～7中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
所述滚珠的个数是从6个、8个和10个中选择出的任一个数。
17.根据权利要求1～7中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
外侧接头构件的滚道槽的曲率中心和内侧接头构件的滚道槽的曲率中心相对于接头中心沿径向偏移。
18.根据权利要求1～7中任一项所述的固定式等速万向接头，其特征在于，
其用于机动车的传动轴中。
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