CN107061530A - 滑动式三球销等速万向节及其滚子单元 - Google Patents

Abstract

提供了一种滑动式三球销等速万向节及其滚子单元。滚子单元包括：外滚子，其可滚动地设置在外构件的滚道槽中的对应的一个滚道槽中；内滚子，其可旋转地支撑在内构件的三球销轴中的对应的一个三球销轴上；滚动元件，其可滚动地设置在所述外滚子的内周面与所述内滚子的外周面之间；环形的间隔件，其与每个所述滚动元件的端面接触；以及卡环，其装配至所述外滚子，并且被构造成限制所述内滚子和所述间隔件的轴向位移。所述滚动元件通过与所述滚动元件的端面接触的环形间隔件在轴向上可滚动地支撑。

Description

滑动式三球销等速万向节及其滚子单元

技术领域

本发明涉及一种用于滑动式三球销等速万向节的滚子单元，并且还涉及一种滑动式三球销等速万向节。

背景技术

滑动式三球销等速万向节通常包括管形外圈、三球销和双滚子型滚子单元，所述管形外圈具有三个滚道槽，所述三球销设置有在所述三球销的径向上延伸的三个三球销轴，所述双滚子型滚子单元可旋转地支撑在相应的三球销轴上。每个滚子单元包括外滚子、内滚子、诸如滚针的滚动元件以及卡环。每个滚子单元的外滚子可在外圈的滚道槽中的对应的一个滚道槽上滚动。每个滚子单元的内滚子可旋转地支撑在三球销轴中的对应的一个三球销轴的外周面上。滚动元件可滚动地介于外滚子与内滚子之间。卡环装配至外滚子以限制内滚子和滚动元件的轴向位移。参见(例如)日本专利申请公开第2011-163411号(JP2011-163411 A)。

这种滚子单元以下面的方式组装。首先，卡环装配到设置在外滚子的一个端部中的环形槽中。接着，滚动元件沿外滚子的内周面的整个圆周设置在外滚子的内周面上，使得每个滚动元件的一端与装配至外滚子的卡环接触。内滚子设置在滚动元件的在滚子单元的径向上的内侧，使得内滚子的一个端部的端面也与卡环接触。最后，另一个卡环装配到设置在外滚子的另一端部的内周面中的环形槽中。参见(例如)日本专利申请公开第2007-177958号(JP 2007-177958 A)。

在现有技术中，在用于滑动式三球销等速万向节的滚子单元的组装期间，为了将具有开口的卡环装配至外滚子，卡环在卡环的直径减小的情况下插入外滚子的环形槽中。然后，卡环的直径利用由于卡环的弹性而引起的恢复力而增大，由此卡环被装配到用作装配槽的环形槽中。

发明内容

在结构上，现有技术中的卡环不可避免地在其开口处具有间隙。因此，例如，当在等速万向节的操作期间外滚子相对于内滚子旋转时，以其端部与卡环接触而被引导的滚动元件可能被卡在或落入卡环的开口处的间隙中。因此，可能妨碍滚动元件的滚动或外滚子的旋转，或者可能发生滚子与滚动元件之间的异常接触，这导致了耐久性的降低。

本发明提供了一种用于滑动式三球销等速万向节的滚子单元，所述滚子单元被构造成在不妨碍滚动元件的滚动的情况下增强耐久性。

本发明的第一方案涉及一种用于滑动式三球销等速万向节的滚子单元。所述滑动式三球销等速万向节包括外构件、内构件和所述滚子单元。所述外构件具有管形形状，并且联接至第一轴。所述外构件具有设置在所述外构件的内周面中的三个滚道槽，并且所述三个滚道槽在所述外构件的管轴向上延伸。所述内构件设置在所述外构件内，并且联接至第二轴。所述内构件包括凸台部和三球销轴，所述凸台部具有环形形状，所述凸台部联接至所述第二轴，所述三球销轴各自在所述凸台部的径向上向外延伸，所述三球销轴各自插入到所述三个滚道槽中的对应的一个滚道槽中。所述滚子单元设置在所述外构件与所述内构件之间。所述滚子单元包括外滚子、内滚子、滚动元件、间隔件和卡环。所述外滚子可滚动地设置在所述三个滚道槽中的对应的一个滚道槽中。所述内滚子可旋转地支撑在所述内构件的所述三球销轴中的对应的一个三球销轴上。所述滚动元件可滚动地设置在所述外滚子的内周面与所述内滚子的外周面之间。所述间隔件具有环形形状，并且与每个所述滚动元件的端面接触。所述卡环装配至所述外滚子，并且被构造成限制所述内滚子和所述间隔件的轴向位移。

在上面的构造的情况下，通过与滚动元件的端面接触的环形间隔件，滚动元件可滚动地支撑在轴向上。因而，防止了滚动元件被卡在或落入卡环的开口处的间隙中。这降低了滚动元件的滚动或外滚子的旋转受到妨碍或者在滚子和滚动元件之间会发生异常接触且耐久性将会降低的可能性。

另外，不再需要考虑滚动元件会卡在或落入卡环的开口处的间隙中的可能性。因此，可以减少对严格执行卡环的开口的尺寸公差管理的需求，这使成本降低。此外，由于对严格执行尺寸公差管理的需求的减少，可以增大允许间隙。这便于卡环的装配，从而提高了组装滚子单元的效率。

在上述的滚子单元中，所述外滚子可以包括设置在所述外滚子的一个轴向端部的所述内周面上的凸缘，并且所述外滚子可以具有设置在所述外滚子的另一轴向端部的所述内周面中的装配槽。所述凸缘可以在所述外滚子的径向上向内突出，并且所述凸缘可以被构造成限制所述内滚子和所述滚动元件的轴向位移。所述卡环可以被构造成使得当所述卡环被装配到所述装配槽中时，所述内滚子、所述间隔件和所述滚动元件的轴向位移被限制。

所述滚子单元可以被构造成使得所述卡环和所述间隔件仅设置在另一端部处。在这种构造的情况下，滚子单元的部件的数量可以整体上减少，并且简化了所述滚子单元的构造。

本发明的第二方案涉及一种滑动式三球销等速万向节。所述滑动式三球销等速万向节包括外构件、内构件和滚子单元。所述外构件具有管形形状，并且联接至第一轴。所述外构件具有设置在所述外构件的内周面中的三个滚道槽，并且所述三个滚道槽在所述外构件的管轴向上延伸。所述内构件设置在所述外构件内，并且联接至第二轴。所述内构件包括凸台部和三球销轴，所述凸台部具有环形形状，所述凸台部联接至所述第二轴，所述三球销轴各自在所述凸台部的径向上向外延伸，并且所述三球销轴各自插入到所述三个滚道槽中的对应的一个滚道槽中。所述滚子单元设置在所述外构件与所述内构件之间。所述滚子单元包括外滚子、内滚子、滚动元件、间隔件和卡环。所述外滚子可滚动地设置在所述三个滚道槽中的对应的一个滚道槽中。所述内滚子可旋转地支撑在所述内构件的所述三球销轴中的对应的一个轴上。所述滚动元件可滚动地设置在所述外滚子的内周面与所述内滚子的外周面之间。所述间隔件具有环形形状，并且与每个所述滚动元件的端面接触。所述卡环装配至所述外滚子，并且被构造成限制所述内滚子和所述间隔件的轴向位移。

在上面的构造的情况下，通过与滚动元件的端面接触的环形间隔件，滚动元件可滚动地支撑在轴向上。因而，防止了滚动元件被卡在或落入卡环的开口处的间隙中。这降低了滚动元件的滚动或外滚子的旋转受到妨碍或者在滚子与滚动元件之间会发生异常接触且耐久性将会降低的可能性。

此外，不再需要考虑滚动元件会被卡在或落入卡环的开口处的间隙中的可能性。因此，可以减少对严格执行卡环的开口的尺寸公差管理的需求，这使成本降低。此外，由于对严格执行尺寸公差管理的需求的减少，可以增大允许间隙。这便于卡环的装配，从而提高了组装滚子单元的效率。

在上述的滑动式三球销等速万向节中，所述外滚子可以包括设置在所述外滚子的一个轴向端部的内周面上的凸缘，并且所述外滚子可以具有设置在所述外滚子的另一轴向端部的内周面中的装配槽。所述凸缘可以在所述外滚子的径向上向内突出，并且所述凸缘可以被构造成限制所述内滚子和所述滚动元件的轴向位移。所述卡环可以被构造成使得当所述卡环被装配到所述装配槽中时，所述内滚子、所述间隔件和所述滚动元件的轴向位移被限制。

所述滑动式三球销等速万向节可以被构造成使得所述卡环和所述间隔件仅设置所述外滚子的另一端部处。在这种构造的情况下，所述滚子单元的部件的数量可以整体上减少，并且简化了所述滚子单元的构造。

附图说明

下面将参照附图来描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是图示了设置有根据本发明的等速万向节的驱动轴组件的示例的截面图；

图2是图示了图1中的部分II的放大截面图；

图3是图示了图2中的部分III的放大截面图；

图4是从图2中的箭头IV的方向所观察到的平面图；

图5是图示了本发明的实施例中的间隔件的示例的平面图；并且

图6是图示了本发明的另一实施例中的滚子单元的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来描述根据本发明的实施例的用于滑动式三球销等速万向节的滚子单元。

此处，将提供对以下示例性情况的描述：在该示例性情况中，设置有根据本实施例的滚子单元的滑动式三球销型等速万向节用于(例如)车辆的动力传递轴(在下文中，称为“驱动轴”)的联接。

在该示例中，图1中所图示的驱动轴组件设置在发动机前置前轮驱动(FF)车辆的前侧部处。在该示例中，滑动式三球销等速万向节(TCVJ)设置在联接至(例如)差速器的第一轴FS与中间轴MS之间的联接部位处。在该示例中，Rzeppa等速万向节(ZCVJ)设置在中间轴MS与设置在车轮侧的第二轴SS之间的联接部位处。

将参照图1和图2来描述三球销等速万向节(TCVJ)。图2是图1中的部分II的放大图。三球销等速万向节TCVJ包括作为主要部件的外构件10、内构件20和滚子单元30。外构件10联接至设置在一侧的轴(图1中的第一轴FS)，并且内构件20联接至设置在另一侧的轴(图1中的中间轴MS)。滚子单元30介于外构件10与内构件20之间。

外构件10为有底的管形构件。外构件10在其管底侧联接至第一轴FS。三个滚道槽11在外构件10的周向上以匀称的间隔设置在外构件10的管形部的内周面中。滚道槽11在管的轴向(轴的轴向：图1中的左右方向)上延伸。注意，在图1中仅图示了一个滚道槽11。

内构件20设置在外构件10的管形部内。内构件20包括凸台部21和三个三球销轴22，凸台部21具有环形形状并经由花键而联接至中间轴MS，三个三球销轴22从凸台部21的形成为大致球形凸出形状的外周径向地向外延伸。每个三球销轴22具有柱形形状，并且插入到外构件10的对应的一个滚道凹槽11中。

具体而言，如图2中所图示的，每个三球销轴22的外周面的一部分具有球形凸出形状，该形状设定成使得三球销轴22在轴向(三球销轴22的柱方向)上的中间部在三球销轴22的径向上向外凸起最大量。即，每个三球销轴22的底部具有收缩形状。三球销轴22在凸台部21的周向上以匀称的间隔(120°的间隔)设置。每个三球销轴22的至少远侧端部插入到外构件10的对应的一个滚道槽11中。

每个滚子单元30的整体形状为圆筒形形状。滚子单元30可旋转地且可振荡地设置在三球销轴22的外周侧上，并且可滚动地设置在滚道槽11中。每个滚子单元30包括内滚子31、外滚子32、用作多个滚动元件的滚针33、两个间隔件34以及两个卡环35。

每个内滚子31具有圆筒形形状，并且可旋转地且可振荡地支撑在对应的一个三球销轴22上。每个外滚子32也具有圆筒形形状。外滚子32的外周面具有与滚道槽11相符的形状。因而，外滚子32与滚道槽11接合，以便可关于在图2的上下方向上延伸的轴线滚动。

此外，具有环形形状并且具有指定深度的装配槽32a设置在外滚子32的内周面中。在外滚子32的内周面中，一个装配槽32a设置在内构件20的径向上的外部区域(图2中的上部区域)中，并且另一个装配槽32a设置在内构件20的径向上的内部区域(图2中的下部区域)中。设置在这两个相应的位置处的装配槽32a之间的分隔距离大致等于内滚子31的管长度，并且还大致等于通过将两个间隔件34的厚度加到每个滚针33(稍后描述)的轴向长度而获得的值。每个滚针33为具有球形的两个端部的细长圆柱的形式。滚针33介于内滚子31与外滚子32之间，以便可相对于内滚子31和外滚子32滚动。

在本实施例中，即使当在中间轴MS与第一轴FS之间形成角度时，因为内构件20和滚子单元30介于中间轴MS与第一轴FS之间，所以旋转驱动力仍以恒定速度在中间轴MS与第一轴FS之间传递。

如图4中所图示的，每个卡环35为具有开口35a的C形保持环。即，每个卡环35为可以使得其直径减小的形状。卡环35装配到具有环形形状的相应的装配槽32a中。然后，卡环35在滚子单元30的轴向上(图2和图3中的上下方向上)与内滚子31和间隔件34接合。即，卡环35为用于防止内滚子31和间隔件34在图2中的上下方向上离开外滚子32的内侧的构件。

如图5中所图示的，根据本实施例的每个间隔件34为具有平坦的上表面和下表面的环形构件。每个间隔件34的外径大致等于外滚子32的内径，并且每个间隔件34的内径大致等于内滚子31的外径。

下面将描述上述实施例中的每个滚子单元30的组装。首先，一个卡环35装配到设置在外滚子32的一个端部中的装配槽32a中。接下来，一个间隔件34设置在装配到装配槽32a中的卡环35上。然后，滚针33沿着外滚子32的内周面的整个圆周设置在外滚子32的内周面上，使得每个滚针33的一端与间隔件34接触。内滚子31设置在滚针33的在滚子单元30的径向上的内侧，使得内滚子31的一个端部的端面与卡环35接触。此外，另一个间隔件34设置在外滚子32的内周部与内滚子31的外周部之间，使得另一个间隔件34与每个滚针33的另一端接触。最后，另一个卡环35装配到设置在外滚子32的另一端部的内周面中装配槽32a中。

在滑动式三球销等速万向节中，每个滚子单元30被组装成使得间隔件34介于滚针33的端部与卡环35之间。在这种构造的情况下，例如，即使当滚子单元30相对于三球销轴22振荡并且滚针33在内滚子31与外滚子32之间关于其轴线旋转的同时绕内滚子31转动时，滚针33的球形端面仍然可以在间隔件34的平坦表面上平滑地滚动。因而，可以可靠地防止滚针33的端部卡在或落入卡环35的开口35a中。

在上述实施例中，装配槽32a设置在外滚子32的内周面的在上下方向上的各端部中，并且卡环35装配到相应的装配槽32a中以保持间隔件34。然而，作为另一实施例，装配槽32a可以仅设置在外滚子32的上部和下部中的一个中，并且凸缘32b可以设置在外滚子32的上部和下部中的另一个处。

即，在本实施例中，如图6中所图示的，外滚子32设置有从其一个端部的内周面在外滚子32的径向上向内突出的凸缘32b。因而，在滚子单元中，内滚子31和滚针33的轴向位移通过在外滚子32的一个端部处代替间隔件和卡环的凸缘32b来限制。另一方面，如在上述实施例中，在外滚子32的另一端部处，卡环35被装配到设置在外滚子32的内周面中的装配槽32a中，以限制内滚子31、间隔件和滚针33的轴向位移。即，滚子单元被构造成使得卡环35和间隔件仅设置在另一端部处。在这种构造的情况下，整体上减少了滚子单元的部件的数量，并且简化了滚子单元的构造。

在用于滑动式三球销等速万向节的每个滚子单元中，滚针的端面被支撑在间隔件的环形表面上，上述环形表面沿着其整个圆周是平坦的，并因此，可靠地防止了滚针的端部卡在或落入卡环的开口中。因此，可以减少对严格执行卡环的开口的尺寸公差管理的需求，这样使卡环自身的成本降低。此外，由于对严格执行尺寸公差管理的需求的减少，可以增大允许间隙。这便于卡环的装配，从而提高了组装滚子单元的效率。

Claims (4)

1.一种用于滑动式三球销等速万向节的滚子单元，

所述滑动式三球销等速万向节包括：

外构件，其具有管形形状，所述外构件联接至第一轴，所述外构件具有设置在所述外构件的内周面中的三个滚道槽，并且所述三个滚道槽在所述外构件的管轴向上延伸；和

内构件，其设置在所述外构件内，所述内构件联接至第二轴，所述内构件包括凸台部和三球销轴，所述凸台部具有环形形状，所述凸台部联接至所述第二轴，所述三球销轴各自在所述凸台部的径向上向外延伸，并且所述三球销轴各自插入到所述三个滚道槽中的对应的一个滚道槽中，以及

所述滚子单元，其设置在所述外构件与所述内构件之间，

所述滚子单元的特征在于包括：

外滚子，其可滚动地设置在所述三个滚道槽中的对应的一个滚道槽中；

内滚子，其可旋转地支撑在所述内构件的所述三球销轴中的对应的一个三球销轴上；

滚动元件，其可滚动地设置在所述外滚子的内周面与所述内滚子的外周面之间；

间隔件，其具有环形形状，并且所述间隔件与每个所述滚动元件的端面接触；以及

卡环，其装配至所述外滚子，并且所述卡环被构造成限制所述内滚子和所述间隔件的轴向位移。

2.根据权利要求1所述的滚子单元，其特征在于，

所述外滚子包括设置在所述外滚子的一个轴向端部的所述内周面上的凸缘，并且所述外滚子具有设置在所述外滚子的另一轴向端部的所述内周面中的装配槽，

所述凸缘在所述外滚子的径向上向内突出，并且所述凸缘被构造成限制所述内滚子和所述滚动元件的轴向位移，并且

所述卡环被构造成使得当所述卡环被装配到所述装配槽中时，所述内滚子、所述间隔件和所述滚动元件的轴向位移被限制。

3.一种滑动式三球销等速万向节，其特征在于，包括：

外构件，其具有管形形状，所述外构件联接至第一轴，所述外构件具有设置在所述外构件的内周面中的三个滚道槽，并且所述三个滚道槽在所述外构件的管轴向上延伸；

内构件，其设置在所述外构件内，所述内构件联接至第二轴，所述内构件包括凸台部和三球销轴，所述凸台部具有环形形状，所述凸台部联接至所述第二轴，所述三球销轴各自在所述凸台部的径向上向外延伸，并且所述三球销轴各自插入到所述三个滚道槽中的对应的一个滚道槽中；以及

滚子单元，其设置在所述外构件与所述内构件之间，

每个所述滚子单元包括：

外滚子，其可滚动地设置在所述三个滚道槽中的对应的一个滚道槽中，

内滚子，其可旋转地支撑在所述内构件的所述三球销轴中的对应的一个三球销轴上，

滚动元件，其可滚动地设置在所述外滚子的内周面与所述内滚子的外周面之间，

间隔件，其具有环形形状，并且所述间隔件与每个所述滚动元件的端面接触，以及，

卡环，其装配至所述外滚子，并且所述卡环被构造成限制所述内滚子和所述间隔件的轴向位移。

4.根据权利要求3所述的滑动式三球销等速万向节，其特征在于，

所述外滚子包括设置在所述外滚子的一个轴向端部的所述内周面上的凸缘，并且所述外滚子具有设置在所述外滚子的另一轴向端部的所述内周面中的装配槽，

所述凸缘在所述外滚子的径向上向内突出，并且所述凸缘被构造成限制所述内滚子和所述滚动元件的轴向位移，并且

所述卡环被构造成使得当所述卡环被装配到所述装配槽中时，所述内滚子、所述间隔件和所述滚动元件的轴向位移被限制。