CN110345170B - 等速接头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供等速接头。在等速接头中，在第一外中央部(121)上滚动的第一滚珠(30A)的中心轨迹倾斜，使得离外接头构件(10)的中心轴线的距离朝着外接头构件(10)的底侧减小。在第二外中央部(131)上滚动的第二滚珠(30B)的中心轨迹被形成为直线形状，且倾斜使得离外接头构件(10)的中心轴线的距离朝着外接头构件(10)的底侧增大。在第二外底侧部(132)上滚动的第二滚珠(30B)的中心轨迹被形成为圆弧形状，且被设置在外接头构件(10)中，且被设置在比在第二外中央部(131)和第二外底侧部(132)之间的连接位置处的切线沿径向靠内的位置处。

Description

等速接头
技术领域
本发明涉及一种等速接头。
背景技术
已知一种等速接头，该等速接头包括：有底管状的外接头构件；内接头构件，该内接头构件比外接头构件靠内放置；多个滚珠，所述多个滚珠被放置于形成在外接头构件中的多个外滚珠沟槽与形成在内接头构件中的多个内滚珠沟槽之间；和保持器，该保持器被构造成保持滚珠。滚珠由外滚珠沟槽的滚动接触表面和内滚珠沟槽的滚动接触表面可旋转地支撑，以在外接头构件和内接头构件之间传递扭矩。
此外，就相关技术中的等速接头而言，已知这样一种技术，该技术使得外滚珠沟槽被形成为同一滚珠沟槽形状，内滚珠沟槽被形成为同一滚珠沟槽形状，并且外滚珠沟槽的滚珠沟槽中心与内滚珠沟槽的滚珠沟槽中心横跨接头中心向彼此相反的方向偏移。在这种等速接头中，当施加力以将滚珠朝向外接头构件的开口侧推动时，保持滚珠的保持器将朝向外接头构件的开口侧移动。此时，在保持器与外接头构件的内周表面之间以及保持器与内接头构件的外周表面之间引起了摩擦，因此在进行在外接头构件和内接头构件之间的扭矩传递的时候引起了机械损失。
在这一方面，日本未审专利申请公布特开2004-169915(JP2004-169915A)描述了一种等速接头，在该等速接头中，多个外滚珠沟槽被形成使得具有不同的滚珠沟槽形状的外滚珠沟槽交替地设置，并且多个内滚珠沟槽被形成为使得具有不同的滚珠沟槽形状的内滚珠沟槽交替地设置。在JP 2004-169915A中所述的等速接头中，在第一外滚珠沟槽和第一内滚珠沟槽之间滚动的滚珠的中心轨迹被形成为S形形状，在周向方向上与第一外滚珠沟槽相邻的第二外滚珠沟槽的滚珠沟槽中心从第一外滚珠沟槽的滚珠沟槽中心向相反方向偏移，并且在周向方向上与第一内滚珠沟槽相邻的第二内滚珠沟槽的滚珠沟槽中心从第一内滚珠沟槽的滚珠沟槽中心向相反方向偏移。
发明内容
同时，就被设置在车辆中的等速接头而言，在车辆直行时，滚珠主要在常用角区域中移动，即在其沟槽延伸方向上的外滚珠沟槽的中心的附近且在其沟槽延伸方向上的内滚珠沟槽的中心的附近移动。因而，在被设置在车辆中的等速接头中，将滚珠放置在常用角的区域中的频率非常高。
在JP 2004-169915A中所述的等速接头中，在常用角的区域中，在第一外滚珠沟槽上滚动的滚珠的中心轨迹具有绕着外接头构件的中心轴线上的点的圆弧形状，并且在第一内滚珠沟槽上滚动的滚珠的中心轨迹具有绕着内接头构件的中心轴线上的点的圆弧形状。类似地，在常用角区域中，在第二外滚珠沟槽上滚动的滚珠的中心轨迹具有绕着外接头构件的中心轴线上的点的圆弧形状，并且在第二内滚珠沟槽上滚动的滚珠的中心轨迹具有绕着内接头构件的中心轴线上的点的圆弧形状。
也就是说，在JP 2004-169915A中所述的等速接头中，在常用角区域中，第一内滚珠沟槽与滚珠之间的接触以及第二内滚珠沟槽与滚珠之间的接触是突出表面形状之间的接触。在这种情况下，那些接触中的接触面积小，使得施加至相应的接触部分的接触压力大。因此，特别是对于高频率地放置滚珠的常用角区域来说，需要减小由于施加到所有内滚珠沟槽的负载而引起的接触压力，以提高内接头构件的耐久性。
同时，在JP 2004-169915A中所述的等速接头中，在第一外滚珠沟槽和第一内滚珠沟槽之间滚动的滚珠的中心轨迹被形成为S形形状。在这种情况下，在第一内滚珠沟槽中确保了足够的接头角，因为与常用角区域内的滚珠的中心轨迹的形状延伸到外接头构件的开端的情况相比，能够增大外接头构件的开端的内径。然而，不容易的是，形成第一外滚珠沟槽和第一内滚珠沟槽的形状使得滚珠的中心轨迹的曲率在中部以S形形状反转。
本发明提供了一种等速接头，该等速接头能够抑制在保持器与外接头构件的内周表面以及保持器与内接头构件的外周表面之间产生的摩擦，并且能够提高内接头构件的耐久性。此外，本发明提供了一种等速接头，该等速接头具有能够容易形成的滚珠沟槽，该等速接头能够抑制在保持器与外接头构件的内周表面以及保持器与内接头构件的外周表面之间产生的摩擦。
根据本发明的第一方面的等速接头是接头中心固定的等速接头，该等速接头被构造成被设置在车辆中，并且该等速接头包括外接头构件、内接头构件、第一滚珠、第二滚珠和保持器。外接头构件具有在中心轴线方向上的一侧开口的有底管状形状，并且外接头构件包括内周表面，该内周表面具有第一外滚珠沟槽和第二外滚珠沟槽。内接头构件比外接头构件靠内放置，并且内接头构件包括外周表面，该外周表面具有与第一外滚珠沟槽相对应的第一内滚珠沟槽以及与第二外滚珠沟槽相对应的第二内滚珠沟槽。第一滚珠被放置在第一外滚珠沟槽和第一内滚珠沟槽之间。第二滚珠被放置在第二外滚珠沟槽和第二内滚珠沟槽之间。保持器被放置在外接头构件的内周表面和内接头构件的外周表面之间，并且保持器包括多个窗口部，在所述多个窗口部中的每一个窗口部中容纳第一滚珠和第二滚珠中的对应的一个滚珠。
第一外滚珠沟槽包括第一外中央部，该第一外中央部被设置在包括外接头构件的中心轴线方向上的接头中心的范围内。在第一外中央部上滚动的第一滚珠的中心轨迹倾斜，使得离外接头构件的中心轴线的距离朝着外接头构件的底侧减小。
第二外滚珠沟槽包括第二外中央部，该第二外中央部被设置在包括外接头构件的中心轴线方向上的接头中心的范围内，并且第二外滚珠沟槽包括第二外底侧部，该第二外底侧部被设置成离外接头构件的底侧比第二外中央部离外接头构件的底侧近。在第二外中央部上滚动的第二滚珠的中心轨迹被形成为直线形状，且倾斜使得离外接头构件的中心轴线的距离朝着外接头构件的底侧减小。在第二外底侧部上滚动的第二滚珠的中心轨迹被形成为圆弧形状，且被设置在外接头构件中，且被设置在比在第二外中央部和第二外底侧部之间的连接位置处的切线沿径向靠内的位置处。所述切线在第二外底侧部侧中延伸。
在根据本发明的该方面的等速接头中，至少在第一滚珠的中心被放置在与外接头构件的中心轴线方向上的接头中心相同的位置处时，将使第一滚珠朝着外接头构件的开口侧移动的力施加至第一滚珠。同时，在第二滚珠的中心被放置在与外接头构件的中心轴线方向上的接头中心相同的位置处时，将使第二滚珠朝着外接头构件的底侧移动的力施加至第二滚珠。
同时，施加至第一滚珠的力与施加至第二滚珠的力彼此抵消。因而，在本发明的等速接头中，能够抑制在保持器与外接头构件的内周表面之间以及保持器与内接头构件的外周表面之间产生的摩擦。作为结果，在本发明的等速接头中，能够抑制当在外接头构件和内接头构件之间传递扭矩时的机械损失。
在该等速接头中，在第二外中央部上滚动的第二滚珠的中心轨迹被形成为直线形状。在这种情况下，在第二滚珠在第二外中央部上滚动时，第二内滚珠沟槽与第二滚珠之间的接触是平面形状与突出表面形状之间的接触。因此，在该等速接头中，与第二内滚珠沟槽与第二滚珠之间的接触是突出表面形状之间的接触的情况相比，在第二滚珠在第二外中央部上滚动时，能够减小由第二滚珠施加至第二内滚珠沟槽的接触压力。因而，在本发明的等速接头中，能够提高内接头构件的耐久性。
此外，在第二外底侧部上滚动的第二滚珠的中心轨迹被形成为圆弧形状，且被设置在外接头构件中，且被设置在比在第二外中央部和第二外底侧部之间的连接位置处的切线沿径向靠内的位置处。所述切线在第二外底侧部侧中延伸。因此，在该等速接头中，能够减小外接头构件的尺寸，并且能够充分确保外接头构件在设置有第二外底侧部的部分中的厚度，从而能够提高外接头构件的耐久性。
此外，在根据该方面的等速接头中，在第一外中央部上滚动的第一滚珠的中心轨迹可以被形成为直线形状。在这种情况下，在第一滚珠在第一外中央部上滚动时，第一内滚珠沟槽与第一滚珠之间的接触是平面形状与突出表面形状之间的接触。因此，在该等速接头中，与第一内滚珠沟槽与第一滚珠之间的接触是突出表面形状之间的接触的情况相比，在第一滚珠在第一外中央部上滚动时，能够减小由第一滚珠施加至第一内滚珠沟槽的接触压力。
第二外滚珠沟槽还可以包括第二外开口侧部，该第二外开口侧部被设置在从第二外中央部至外接头构件的开口的端部的范围内。
在第二外开口侧部上滚动的第二滚珠的中心轨迹可以被形成为直线形状，且被设置于在第二外中央部上滚动的第二滚珠的中心轨迹的延长线上。
在第二外中央部上滚动的第二滚珠的中心轨迹和在第二外开口侧部上滚动的第二滚珠的中心轨迹被形成为直线形状，并且在第二外开口侧部上滚动的第二滚珠的中心轨迹被设置于在第二外中央部上滚动的第二滚珠的中心轨迹的延长线上。因此，在根据本发明的方面的等速接头中，与例如第二外开口侧部被形成使得在第二外开口侧部上滚动的第二滚珠的中心轨迹被形成为S形形状的情况相比，能够简化第二外滚珠沟槽和第二内滚珠沟槽的形状。因而，在根据本发明的方面的等速接头中，能够容易地形成第二外滚珠沟槽和第二内滚珠沟槽。
附图说明
下面将参考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，在附图中，相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：
图1是示出本发明的一个实施例中的等速接头的轴向截面的视图；
图2是示出包括第一外滚珠沟槽的外接头构件的轴向截面的视图，并且是以放大方式示出图1中所示的外接头构件的上部的视图；
图3是示出包括第一内滚珠沟槽的内接头构件的轴向截面的视图，并且是以放大方式示出图1中所示的内接头构件的上部的视图；
图4是示出包括第二外滚珠沟槽的外接头构件的轴向截面的视图，并且是以放大方式示出上下反转状态下的图1中所示的外接头构件的下部的视图；
图5是示出包括第二内滚珠沟槽的内接头构件的轴向截面的视图，并且是以放大方式示出上下反转状态下的图1中所示的内接头构件的下部的视图；并且
图6是示出在接头角是最大可移动角时等速接头的轴向截面的视图。
具体实施方式
下面参考附图描述应用了本发明的等速接头的实施例。首先参考图1至图6描述本发明的第一实施例中的等速接头100。等速接头100是接头中心固定的等速接头，其被构造成被设置在车辆(未示出)中，并且优选地被用作用于前驱动轴的外装接头。
下面描述等速接头100的示意性构造。如图1中所示，等速接头100主要包括外接头构件10、内接头构件20、第一滚珠30A、第二滚珠30B和保持器40。
外接头构件10具有有底管状形状，该有底管状形状在中心轴线L1方向上的第一侧(图1中的左侧)开口。外接头构件10包括具有凹球面形状的内周表面11以及形成在该内周表面11上的第一外滚珠沟槽12和第二外滚珠沟槽13。外接头构件10的底部包括连接轴10a，该连接轴10a与外接头构件10的底部一体形成，以朝向中心轴线L1方向上的第二侧(图1中的右侧)延伸。连接轴10a连接到另一个动力传输轴(未示出)。第一外滚珠沟槽12和第二外滚珠沟槽13被形成为在外接头构件10的中心轴线L1方向上延伸的沟槽形状。外接头构件10被构造使得三个第一外滚珠沟槽12和三个第二外滚珠沟槽13被形成为在周向方向上交替。
内接头构件20被形成为环形形状。内接头构件20包括具有突出球面形状的外周表面21以及形成在内接头构件20的外周表面21上的第一内滚珠沟槽22和第二内滚珠沟槽23。第一内滚珠沟槽22和第二内滚珠沟槽23被形成为在内接头构件20的中心轴线L2方向上延伸的沟槽形状。内接头构件20被构造使得三个第一内滚珠沟槽22和三个第二内滚珠沟槽23被形成为在周向方向上交替。第一内滚珠沟槽22对应于第一外滚珠沟槽12，并且第二内滚珠沟槽23对应于第二外滚珠沟槽13。内接头构件20比外接头构件10靠内放置，使得第一内滚珠沟槽22和第一外滚珠沟槽12被放置成彼此面向，并且第二内滚珠沟槽23和第二外滚珠沟槽13被放置成彼此面向。
第一滚珠30A和第二滚珠30B在外接头构件10和内接头构件20之间传递扭矩。第一滚珠30A被可旋转地放置在第一外滚珠沟槽12和第一内滚珠沟槽22之间，并且第二滚珠30B被可旋转地放置在第二外滚珠沟槽13和第二内滚珠沟槽23之间。内接头构件20使第一滚珠30A和第二滚珠30B滚动，并且内接头构件20绕接头中心O相对于外接头构件10旋转。也就是说，内接头构件20能够具有相对于外接头构件10的一定角度(接头角)。
保持器40被放置在外接头构件10的内周表面11与内接头构件20的外周表面21之间。保持器40包括六个窗口部41，在每一个窗口部中能够容纳三个第一滚珠30A和三个第二滚珠30B中的对应的一个滚珠。保持器40随着第一滚珠30A和第二滚珠30B的滚动而绕着接头中心O转动。
此处，在第一外滚珠沟槽12上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A与在第一内滚珠沟槽22上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a之间形成的角被定义为第一开角α，第一开角α在第一外滚珠沟槽12与第一内滚珠沟槽22之间的距离扩大的一侧。此外，在第二外滚珠沟槽13上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B与在第二内滚珠沟槽23上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b之间形成的角被定义为第二开角β，第二开角β在第二外滚珠沟槽13与第二内滚珠沟槽23之间的距离扩大的一侧。
此处，图1中所示的直线SA是与第一滚珠30A的中心的中心轨迹A的切线平行的线，并且图1中所示的直线Sa是与第一滚珠30A的中心的中心轨迹a的切线平行的线。在图1中，为了易于理解该图，将形成在直线SA和直线Sa之间的角示出为第一开角α。此外，图1中所示的直线SB是与第二滚珠30B的中心的中心轨迹B的切线平行的线，并且图1中所示的直线Sb是与第二滚珠30B的中心的中心轨迹b的切线平行的线。在图1中，为了易于理解该图，将形成在直线SB与直线Sb之间的角示出为第二开角β。
在等速接头100中，当第一滚珠30A的中心被放置在与外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头中心O相同的位置处时，第一开角α面向外接头构件10的开口侧(图1中的左侧)。此时，第一滚珠30A接收使第一滚珠30A朝向外接头构件10的开口侧移动的力。另一方面，当第二滚珠30B的中心被放置在与外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头中心O相同的位置处时，第二开角β面向外接头构件10的底侧(图1中的右侧)。此时，第二滚珠30B接收使第二滚珠30B朝向外接头构件10的底侧移动的力。
因而，至少在第一滚珠30A和第二滚珠30B的中心被放置在与外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头中心O相同的位置处时，施加到第一滚珠30A的力与施加到第二滚珠30B的力彼此抵消。因此，在等速接头100中，能够抑制在保持器40与外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40与内接头构件20的外周表面21之间产生摩擦。作为结果，在等速接头100中，能够抑制当在外接头构件10和内接头构件20之间传递扭矩时产生的机械损失。
接下来将参考图2描述第一外滚珠沟槽12。如图2中所示，第一外滚珠沟槽12包括第一外中央部121、第一外底侧部122、第一外连接开口侧部123和第一外开口侧部124。
第一外中央部121被设置在包括外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头中心O的范围内。第一外底侧部122被设置成离外接头构件10的底侧比第一外中央部121离外接头构件10的底侧(图2中的右侧)近。第一外连接开口侧部123被设置在第一外滚珠沟槽12的一部分中，所述部分离外接头构件10的开口侧比第一外中央部121离外接头构件10的开口侧(图2中的左侧)近。第一外开口侧部124被设置在从第一外连接开口侧部123到外接头构件10的开口的端部的范围内。
接下来将参考图3描述第一内滚珠沟槽22。如图3中所示，第一内滚珠沟槽22包括第一内中央部221、第一内开口侧部222、第一内连接底侧部223和第一内底侧部224。
第一内中央部221是与第一外中央部121(参见图2)相对应的部分，并且第一内中央部221被设置在包括内接头构件20的中心轴线L2方向上的接头中心O的范围内。第一内开口侧部222是与第一外底侧部122(参见图2)相对应的部分，并且第一内开口侧部222被设置成离内接头构件20的中心轴线L2方向上的第一侧比第一内中央部221离内接头构件20的中心轴线L2方向上的第一侧(外接头构件10的开口侧，图3中的左侧)近。
第一内连接底侧部223是与第一外连接开口侧部123(参见图2)相对应的部分，并且第一内连接底侧部223被设置在第一内滚珠沟槽22的一部分中，所述部分离内接头构件20的中心轴线L2方向上的第二侧比第一内中央部221离内接头构件20的中心轴线L2方向上的第二侧(外接头构件10的底侧，图3中的右侧)近。第一内底侧部224是与第一外开口侧部124(参见图2)相对应的部分，并且第一内底侧部224被设置在从第一内连接底侧部223到内接头构件20的中心轴线L2方向上的第二侧的端部的范围内。
参考图2和图3，下面描述第一滚珠30A的中心轨迹A的形状。如图2和图3中所示，在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1被形成为直线形状。中心轨迹A1倾斜，使得该中心轨迹A1与外接头构件10的中心轴线L1的距离朝着外接头构件10的底侧(图2中的右侧)变小。
此外，在第一内中央部221上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a1被形成为直线形状。中心轨迹a1倾斜使得该中心轨迹a1与内接头构件20的中心轴线L2的距离朝着内接头构件20的中心轴线L2方向上的第二侧(外接头构件10的底侧，图3中的右侧)增大。
此处，在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1和在第一内中央部221上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a1被形成为直线形状。由此，在第一滚珠30A在第一外中央部121和第一内中央部221之间滚动时，第一内滚珠沟槽22与第一滚珠30A之间的接触是平面形状与突出表面形状之间的接触。
因而，与第一内中央部221与第一滚珠30A之间的接触是突出表面形状之间的接触的情况相比，在等速接头100中，在第一滚珠30A在第一外中央部121和第一内中央部221之间滚动时，能够增加第一滚珠30A与第一内滚珠沟槽22之间的接触面积。作为结果，在等速接头100中，能够减少由第一滚珠30A施加到第一内中央部221的接触压力。因而，在等速接头100中，能够提高内接头构件20的耐久性。
在第一外底侧部122上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A2被形成为具有预定圆弧中心点RA2的圆弧形状。中心轨迹A2的圆弧中心点RA2被设置在外接头构件10的中心轴线L1与第一外滚珠沟槽12之间(图2中的外接头构件10的中心轴线L1的上方)。此外，在第一内开口侧部222上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a2被形成为具有预定圆弧中心点ra2的圆弧形状，并且中心轨迹a2的圆弧中心点ra2被设置在内接头构件20的中心轴线L2与第一内滚珠沟槽22之间(图3中的内接头构件20的中心轴线L2的上方)。由此，在等速接头100中，在第一外底侧部122上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A2的圆弧半径能够被设定为小尺寸，从而能够减小外接头构件10的尺寸。
此外，在第一外底侧部122上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A2被设置在外接头构件10中且被设置在比第一外中央部121和第一外底侧部122之间的连接位置处的切线TA沿径向靠内的位置处，所述切线在第一外底侧部122中延伸。由此，在等速接头100中，能够减小外接头构件10的尺寸，并且能够充分地确保外接头构件10在形成有第一外底侧部122的部分中的厚度，从而能够提高外接头构件10的耐久性。
在第一外连接开口侧部123上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A3被形成为具有预定圆弧中心点RA3的圆弧形状。中心轨迹A3的圆弧中心点RA3被设置在外接头构件10的中心轴线L1与第一外滚珠沟槽12之间。此外，在第一内连接底侧部223上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a3被形成为具有预定圆弧中心点ra3的圆弧形状，并且中心轨迹a3的圆弧中心点ra3被设置在内接头构件20的中心轴线L2与第一内滚珠沟槽22之间。
此处，在配备有等速接头100的车辆(未示出)直行时使用的最大接头角被定义为最大常用角θ1。也就是说，在车辆直行时，等速接头100能够采用的接头角等于或小于最大常用角θ1。此外，将在等速接头100的接头角是最大常用角θ1时第一滚珠30A(第二滚珠30B)的中心连接到接头中心O的虚拟线被定义为常用角虚拟线VL1。此时，常用角虚拟线VL1相对于平面P的倾斜角是θ1/2。平面P与外接头构件10的中心轴线L1垂直且延伸通过接头中心O。
应注意，最大常用角θ1优选地被设定为8度或更小。因此，能够防止在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2和在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1之间的连接位置在外接头构件10的中心轴线L1方向上离接头中心O的距离太大。作为结果，在等速接头100中，能够减小外接头构件10的在中心轴线L1方向上的尺寸。
在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1与在第一外底侧部122上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A2之间的连接位置被设置在最大常用角θ1的位置处。也就是说，在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1和在第一外底侧部122上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A2之间的连接位置在图2中被设置在朝着外接头构件10的底侧倾斜的常用角虚拟线VL1上。
类似地，在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1和在第一外连接开口侧部123上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A3之间的连接位置被设置在最大常用角θ1的位置处。也就是说，在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1和在第一外连接开口侧部122上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A3之间的连接位置在图2中被设置在朝着外接头构件10的开口侧倾斜的常用角虚拟线VL1上。
在这种情况下，形成第一外中央部121的角对应于最大常用角θ1，并且在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1在图2中被设置在朝着外接头构件10的底侧倾斜的常用角虚拟线VL1与朝着外接头构件10的开口侧倾斜的常用角虚拟线VL1之间。
此外，在第一内中央部221上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a1和在第一内开口侧部222上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a2之间的连接位置被设置在最大常用角θ1的位置处。也就是说，在第一内中央部221上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a1和在第一内开口侧部222上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a2之间的连接位置在图3中被设置在朝着内接头构件20的中心轴线L2方向上的第一侧倾斜的常用角虚拟线VL1上。
类似地，在第一内中央部221上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a1和在第一内连接底侧部223上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a3之间的连接位置被设置在最大常用角θ1的位置处。也就是说，在第一内中央部221上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a1和在第一内连接底侧部223上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a3之间的连接位置在图3中被设置在朝着内接头构件20的中心轴线L2方向上的第二侧倾斜的常用角虚拟线VL1上。
在这种情况下，形成第一内中央部221的角对应于最大常用角θ1，并且在第一内中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a1在图3中被设置在朝着内接头构件20的中心轴线L2方向上的第一侧倾斜的常用角虚拟线VL1与朝着内接头构件20的中心轴线L2方向上的第二侧倾斜的常用角虚拟线VL1之间。
应注意，从平面P朝着外接头构件10的底侧倾斜的常用角虚拟线VL1的倾斜角与从平面P朝着外接头构件10的开口侧倾斜的常用角虚拟线VL1的倾斜角是同一角度(θ1/2)。也就是说，在等速接头100中，在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1和在第一外底侧部122上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A2之间的连接位置处的接头角与在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1和在第一外连接开口侧部123上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A3之间的连接位置处的接头角是同一角度(最大常用角θ1)。
此外，在等速接头100的移动受等速接头100的止动结构的限制(例如，连接到内接头构件20的轴(未示出)与外接头构件10的开口的端部之间的干涉)时等速接头100的接头角被定义为最大可移动角θ2。在这种情况下，等速接头100能够采用的接头角等于或小于最大可移动角θ2。此外，将在等速接头100的接头角是最大可移动角θ2时第一滚珠30A(第二滚珠30B)的中心连接到接头中心O的虚拟线被定义为可移动角虚拟线VL2。此时，可移动角虚拟线VL2相对于平面P的倾斜角是θ2/2。
在第一外连接开口侧部123上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A3的圆弧中心点RA3在图2中被设置在朝着外接头构件10的开口侧倾斜的可移动角虚线VL2上。此外，在第一内连接底侧部223上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a3的圆弧中心点ra3在图3中被设置在朝着内接头构件20的中心轴线L2方向上的第二侧倾斜的可移动角虚拟线VL2上。
在第一外滚珠沟槽12中，第一外中央部121和第一外开口侧部124经由第一外连接开口侧部123彼此连接。此外，在第一内滚珠沟槽22中，第一内中央部221和第一内底侧部224经由第一内连接底侧部223彼此连接。因此，与第一外中央部121被直接连接到第一外开口侧部124的情况或者第一内中央部221被直接连接到第一内底侧部224的情况相比，在等速接头100中，能够使第一滚珠30A平稳地滚动。
此外，在第一外开口侧部124上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A4具有直线形状并且平行于外接头构件10的中心轴线L1地延伸。此外，在第一内底侧部224上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a4具有直线形状并且平行于内接头构件20的中心轴线L2地延伸。在这种情况下，在等速接头100中，能够将最大可移动角θ2设定成较大的角，并且能够充分确保外接头构件10在设置有第一外开口侧部124的部分中的厚度。因而，在等速接头100中，能够提高外接头构件10的耐久性。
应注意，在第一外开口侧部124上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A4可以不平行于外接头构件10的中心轴线L1。也就是说，在第一外开口侧部124上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A4应被设置在如下区域中，该区域包括在第一外连接开口侧部123和第一外开口侧部124之间的连接位置处的切线，并且该区域在外接头构件10中比所述切线沿径向靠内。因而，在第一外开口侧部124上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A4可以从外接头构件10的中心轴线L1倾斜2度至3度。
此外，无论第一滚珠30A的中心在从外接头构件10的开口侧的最大可移动角θ2的位置到外接头构件10的底侧的最大可移动角θ2的位置的整个范围内(在朝着外接头构件10的开口侧倾斜的可移动角虚拟线VL2与朝着外接头构件10的底侧倾斜的可移动角虚拟线VL2之间的整个范围内)在外接头构件10的中心轴线L1方向上移动到何处，第一开角α都面向外接头构件10的开口侧。
因此，在等速接头100中，能够向第一滚珠30A施加力，以使第一滚珠30A在从外接头构件10的开口侧的最大可移动角θ2的位置到外接头构件10的底侧的最大可移动角θ2的位置的范围内朝着外接头构件10的开口侧在外接头构件10的中心轴线L1方向上移动。作为结果，在等速接头100被设置在车辆中的情况下，即使接头角具有任何角度，也能够向第一滚珠30A施加使第一滚珠30A朝着外接头构件10的开口侧移动的力。
接下来将参考图4描述第二外滚珠沟槽13。如图4中所示，第二外滚珠沟槽13包括第二外中央部131、第二外底侧部132和第二外开口侧部133。
第二外中央部131被设置在包括外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头中心O的范围内。第二外底侧部132被设置成离外接头构件10的底侧比第二外中央部131离外接头构件10的底侧(图4中的右侧)近。第二外开口侧部133被设置在从第二外中央部131到外接头构件10的开口的端部的范围内。
接下来将参考图5描述第二内滚珠沟槽23。如图5中所示，第二内滚珠沟槽23包括第二内中央部231、第二内开口侧部232和第二内底侧部233。
第二内中央部231是与第二外中央部131(参见图4)相对应的部分，并且第二内中央部231被设置在包括内接头构件20的中心轴线L2方向上的接头中心O的范围内。第二内开口侧部232是与第二外底侧部132(参见图4)相对应的部分，并且第二内开口侧部232被设置成离内接头构件20的中心轴线L2方向上的第一侧比第二内中央部231离内接头构件20的中心轴线L2方向上的第一侧(外接头构件10的开口侧，图5中的左侧)近。第二内底侧部233是与第二外开口侧部133(参见图4)相对应的部分，并且第二内底侧部233被设置在从第二内中央部231到内接头构件20的在内接头构件20的中心轴线L2方向上的第二侧(外接头构件10的底侧，图5中的右侧)的端部的范围内。
参考图4和图5，下面描述第二滚珠30B的中心轨迹B的形状。如图4和图5中所示，在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1被形成为直线形状。中心轨迹B1倾斜使得该中心轨迹B1与外接头构件10的中心轴线L1的距离朝着外接头构件10的底侧(图4中的右侧)增大。
此外，在第二内中央部231上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b1被形成为直线形状。中心轨迹b1倾斜使得该中心轨迹b1与内接头构件20的中心轴线L2的距离朝着内接头构件20的中心轴线L2方向上的第二侧减小。
此处，在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1和在第二内中央部231上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b1被形成为直线形状。在这种情况下，在第二滚珠30B在第二外中央部131和第二内中央部231之间滚动时，第二内滚珠沟槽23与第二滚珠30B之间的接触为平面形状与突出表面形状之间的接触。
因而，与第二内滚珠沟槽23与第二滚珠30B之间的接触是突出表面形状之间的接触的情况相比，在等速接头100中，在第二滚珠30B在第二外中央部131和第二内中央部231之间滚动时，能够增加第二滚珠30B与第二内滚珠沟槽23之间的接触面积。作为结果，在等速接头100中，能够减少由第二滚珠30B施加到第二内中央部231的接触压力。因而，在等速接头100中，能够提高内接头构件20的耐久性。
在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2被形成为具有预定圆弧中心点RB2的圆弧形状。中心轨迹B2的圆弧中心点RB2被设置在外接头构件10的中心轴线L1与第二外滚珠沟槽13之间(图4中的外接头构件10的中心轴线L1的上方)。此外，在第二内开口侧部232上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b2被形成为具有预定圆弧中心点rb2的圆弧形状。中心轨迹b2的圆弧中心点rb2被设置在内接头构件20的中心轴线L2与第二内滚珠沟槽23之间(图5中的内接头构件20的中心轴线L2的上方)。由此，在等速接头100中，能够减小外接头构件10的尺寸。
此外，在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2被设置在外接头构件10中且，被设置成比在第二外中央部131和第二外底侧部132之间的连接位置处的切线TB沿径向靠内。所述切线TB在第二外底侧部132侧中延伸。由此，在等速接头100中，能够减小外接头构件10的尺寸，并且能够充分地确保外接头构件10在设置有第二外底侧部132的部分中的厚度，从而能够提高外接头构件10的耐久性。
此外，当在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2被形成为圆弧形状时，第二外底侧部132的轴向截面被形成为圆弧形状。在这种情况下，与第二外底侧部132的轴向截面被形成为直线形状的情况相比，在外接头构件10中，能够增大第二外底侧部132和外接头构件10的内底表面之间的连接部分的曲率半径。
因而，在外接头构件10的制造中，在利用模具通过塑料加工来形成第二外滚珠沟槽13的情况下，或者在切割和抛光之前利用模具通过塑料加工来形成第二外滚珠沟槽13的粗糙形状的情况下，模具能够被构造使得用于形成第二外底侧部132和外接头构件10的内底表面之间的连接部分的部分具有大的曲率半径。由此，在模具中，能够抑制施加到用于形成第二外底侧部132和外接头构件10的内底表面之间连接部分的所述部分的负载。因而，能够提高模具的耐久性并以低成本制造外接头构件10。
在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3被形成为直线形状。因而，与在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3被形成为曲线形状的情况相比，外接头构件10能够具有被形成为简单形状的第二外滚珠沟槽13。除此之外，中心轨迹B3被设置于在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1的延长线上。在这种情况下，与第二外开口侧部133被形成为S形形状(在该S形形状中，在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3的曲率在中间反转)的情况相比，外接头构件10能够具有被形成为简单形状的第二外滚珠沟槽13。
类似地，在第二内底侧部233上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b3被形成为直线形状。因而，与在第二内底侧部233上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b3被形成为曲线形状的情况相比，内接头构件20能够具有被形成为简单形状的第二内滚珠沟槽23。除此之外，中心轨迹b3被设置于在第二内中央部231上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b1的延长线上。由此，内接头构件20能够具有被形成为简单形状的第二内滚珠沟槽23。因而，在等速接头100中，能够容易地形成第二外滚珠沟槽13和第二内滚珠沟槽23。
此处，在本实施例中，在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1和在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2之间的连接位置被设置在最大常用角θ1的位置处。也就是说，在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1和在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2之间的连接位置在图4中被设置在朝着外接头构件10的底侧倾斜的常用角虚拟线VL1上。类似地，在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1和在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3之间的连接位置被放置在最大常用角θ1的位置处。也就是说，在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1和在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3之间的连接位置在图4中被设置在朝着外接头构件10的开口侧倾斜的常用角虚拟线VL1上。
在这种情况下，形成第二外中央部131的角对应于最大常用角θ1，并且在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1在图4中被形成在朝着外接头构件10的底侧倾斜的常用角虚拟线VL1与朝着外接头构件10的开口侧倾斜的常用角虚拟线VL1之间。因此，在等速接头100中，在车辆直行时，第二滚珠30B的中心能够被放置在第二外中央部131和第二内中央部231之间。
应注意，从平面P朝着外接头构件10的底侧倾斜的常用角虚拟线VL1的倾斜角与从平面P朝着外接头构件10的开口侧倾斜的常用角虚拟线VL1的倾斜角是同一角度(θ1/2)。也就是说，在等速接头100中，在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1和在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2之间的连接位置处的接头角与在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1和在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3之间的连接位置处的接头角是同一角度(最大常用角θ1)。
此外，在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2的圆弧中心点RB2被设置在图4中的朝着外接头构件10的底侧倾斜的可移动角虚拟线VL2与垂直于在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1和在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2之间的连接位置处的中心轨迹B1的线的交点处。此外，在第二内开口侧部232上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b2的圆弧中心点rb2被设置在图5中的朝着内接头构件20的中心轴线L2方向上的第一侧倾斜的可移动角虚拟线VL2与垂直于在第二内中央部231上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b1和在第二内开口侧部上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b2之间的连接位置处的中心轨迹b1的线的交点处。
在这种情况下，在等速接头100中，当接头角是最大可移动角θ2时，第二开角β是零度(直线SB平行于直线Sb，参见图6)。也就是说，在第二滚珠30B的中心正在从接头中心O在外接头构件10的中心轴线L1方向上移动至外接头构件10的底侧的最大可移动角θ2的位置的期间(在图5中所示的状态下，当第二滚珠30B的中心在平面P与可移动角虚拟线VL2之间移动时)，第二开角β不从第二开角β面向外接头构件10的底侧的状态反转到第二开角β面向其开口侧的状态。
因而，在等速接头100中，在第二滚珠30B的中心正在从接头中心O在外接头构件10的中心轴线L1方向上移动至外接头构件10的底侧的最大可移动角θ2的位置的期间，能够防止将第二滚珠30B朝着外接头构件10的开口侧移动的力施加至第二滚珠30B。
此处，参考图2至图5，下面描述第一滚珠30A的中心轨迹A与第二滚珠30B的中心轨迹B之间的关系。如图2至图5中所示，在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1被形成为通过将在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1相对于平面P反转而获得的形状。此外，在第一内中央部221上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a1被形成为通过将在第二内中央部231上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b1相对于平面P反转而获得的形状。
因此，在等速接头100中，在第一滚珠30A被放置在第一外中央部121和第一内中央部221之间的状态下，并且在第二滚珠30B被放置在第二外中央部131和第二内中央部231之间的状态下，施加至第一滚珠30A的力和施加至第二滚珠30B的力能够彼此有效抵消。作为结果，在等速接头100中，能够抑制在保持器40与外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40与内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。
应注意，在等速接头100中，当第二滚珠30B的中心在外接头构件10的中心轴线L1方向上被设置在接头中心O的附近时，第二开角β具有较大的角度。也就是说，在等速接头100中，在第二滚珠30B在第二外中央部131和第二内中央部231之间滚动的状态下，将第二滚珠30B朝着外接头构件10的底侧移动的力较大。
在这一方面，在等速接头100中，在第一外中央部121和第一外底侧部122之间的连接位置处的接头角以及在第二外连接部131和第二外底侧部132之间的连接位置处的接头角是同一角度(最大常用角θ1)。形成第一外中央部121、第一内中央部221、第二外中央部131和第二内中央部231的相应的角对应于最大常用角θ1。也就是说，第一外中央部121、第一内中央部221、第二外中央部131以及第二内中央部231被形成在常用角区域中。
在这种情况下，当车辆直行时，第一滚珠30A被布置在第一外中央部121和第一内中央部221之间，使得第一滚珠30A在第一外中央部121和第一内中央部221之间滚动的频率非常高。类似地，在车辆直行时，第二滚珠30B被设置在第二外中央部131和第二内中央部231之间，使得第二滚珠30A在第二外中央部131和第二内中央部231之间滚动的频率非常高。
也就是说，在等速接头100被设置在车辆中的状态下，使第一滚珠30A在第一外中央部121和第一内中央部221之间滚动的频率高，并且使第二滚珠30B在第二外中央部131和第二内中央部231之间滚动的频率高，使得施加至第一滚珠30A的力和施加至第二滚珠30B的力能够彼此有效抵消。作为结果，在等速接头100中，能够有效抑制在保持器40与外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40与内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。
此外，在等速接头100中，在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1和在第一内中央部221上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a1被形成为直线形状。因此，在等速接头100中，在第一滚珠30A在第一外中央部121和第一内中央部221之间滚动时，能够减小由第一滚珠30A施加至第一内中央部221的接触压力。类似地，在等速接头100中，在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1和在第二内中央部231上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b1被形成为直线形状。因此，在等速接头100中，在第二滚珠30B在第二外中央部131和第二内中央部231之间滚动时，能够减小由第二滚珠30B施加至第二内中央部231的接触压力。
此外，当在等速接头100被设置在车辆中的状态下，使第一滚珠30A在第一外中央部121和第一内中央部221之间滚动的频率高时，能够长时间维持减小由第一滚珠30A施加至第一内中央部221的接触压力的状态。类似地，当在等速接头100被设置在车辆中的状态下，使第二滚珠30B在第二外中央部131和第二内中央部231之间滚动的频率高时，能够减小由第二滚珠30B施加至第二内中央部231的接触压力(即，能够长时间维持减小由第二滚珠30B施加至第二内中央部231的接触压力的状态)，并且也能够实现在该范围内施加至第一滚珠30A的力和施加至第二滚珠30B的力能够彼此抵消的大范围的接头角。
同样地，在等速接头100中，在车辆直行时，第一滚珠30A被放置在第一外中央部121和第一内中央部221之间，并且第二滚珠30B被放置在第二外中央部131和第二内中央部231之间。因此，在等速接头100中，能够有效抑制在保持器40与外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40与内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦，并且也能够有效提高内接头构件20的耐久性。
此外，在第一外连接开口侧部123上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A3被形成为通过将在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2相对于平面P反转而获得的形状。类似地，在第一内连接底侧部223上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a3被形成为通过将在第二内开口侧部232上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b2相对于平面P反转而获得的形状。
因此，在等速接头100中，在第一滚珠30A被放置在第一外连接开口侧部123和第一内连接底侧部223之间的状态下，并且在第二滚珠30B被放置在第二外底侧部132和第二内开口侧部232之间的状态下，施加至第一滚珠30A的力和施加至第二滚珠30B的力能够彼此抵消。因而，在等速接头100中，能够抑制在保持器40和外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40和内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。
此外，在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3和在第二内底侧部233上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹b3被形成为直线形状。作为结果，在等速接头100中，能够减小由第二滚珠30B施加至第一内底侧部223的接触压力。类似地，在第一外开口侧部124上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A4和在第一内底侧部224上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹a4被形成为直线形状。作为结果，在等速接头100中，能够减小由第一滚珠30A施加至第一内底侧部224的接触压力。因此，在等速接头100中，能够提高耐久性。
参考图6，描述了等速接头100的操作模式。图6示出在第二滚珠30B的中心被设置成离外接头构件10的底侧比接头中心O离外接头构件10的底侧近并且接头角是最大可移动角θ2时的等速接头100。
如图6中所示，在等速接头100中，当接头角是最大可移动角θ2时，第二开角β是零度(直线SB平行于直线Sb)。也就是说，在第二滚珠30B的中心正在从接头中心O在外接头构件10的中心轴线L1方向上移动至外接头构件10的底侧的最大可移动角θ2的位置的期间(当第二滚珠30B的中心在图6中的平面P和可移动角虚拟线VL2之间移动时)，第二开角β不从第二开角β面向外接头构件10的底侧的状态反转到第二开角β面向其开口侧的状态。
同时，在第一滚珠30A的中心在外接头构件10的中心轴线L1方向上正在从接头中心O移动至在外接头构件10的开口侧的最大可移动角θ2的位置的期间(当第一滚珠30A的中心在图6中的平面P和可移动角虚拟线VL2之间移动时)，第一开角α被维持在第一开角α面向外接头构件10的开口侧的状态中。
因而，在等速接头100中，在第二滚珠30B的中心正在从接头中心O在外接头构件10的中心轴线L1方向上移动至外接头构件10的底侧的最大可移动角θ2的位置的期间，施加至第一滚珠30A的力和施加至第二滚珠30B的力能够彼此抵消。因此，在等速接头100中，即使在接头角是最大可移动角θ2的情况下，也能够抑制在保持器40和外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40和内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。
因此，在等速接头100中，即使在接头角大的状态下，也能够抑制在保持器40和外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40和内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。作为结果，在等速接头100中，能够抑制当在外接头构件10和内接头构件20之间传递扭矩时产生的机械损失。
此处，与用于后驱动轴的等速接头相比，被构造成被设置在车辆中的用于前驱动轴的等速接头在使用时需要大的接头角。就此而言，在等速接头100中，即使在接头角大的情况下，也能够抑制在保持器40和外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40和内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。作为结果，在等速接头100中，能够提高前驱动轴的功能。
上文已经基于实施例描述了本发明。然而，本发明不限于这些实施例，并且能够容易地推测出的是，在不偏离本发明的主旨情况下，可以进行各种变型和改变。此外，实施例中所使用的值为示例，并且自然可以应用其它的值。
如上所述，本发明的等速接头100是接头中心固定的等速接头，其被构造成被设置在车辆中，并且包括：外接头构件10，该外接头构件10具有在轴向方向(中心轴线方向)上的第一侧开口的有底管状形状，外接头构件10包括内周表面11，该内周表面11具有第一外滚珠沟槽12和第二外滚珠沟槽13；内接头构件20，该内接头构件20比外接头构件10靠内放置，并且该内接头构件20包括外周表面21，该外周表面具有与第一外滚珠沟槽12相对应的第一内滚珠沟槽22以及与第二外滚珠沟槽13相对应的第二内滚珠沟槽23；第一滚珠30A，该第一滚珠30A被放置在第一外滚珠沟槽12和第一内滚珠沟槽22之间；第二滚珠30B，该第二滚珠30B被放置在第二外滚珠沟槽13和第二内滚珠沟槽23之间；以及保持器40，该保持器40被放置在外接头构件10的内周表面11和内接头构件20的外周表面21之间，该保持器40包括多个窗口部41，在所述多个窗口部41中的每一个窗口部中容纳第一滚珠30A和第二滚珠30B中的对应的一个滚珠。
第一外滚珠沟槽12包括第一外中央部121，该第一外中央部121被设置在包括外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头中心O的范围内。在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1被形成为直线形状，且倾斜(设置)使得其离外接头构件10的中心轴线L1的距离朝着外接头构件10的底侧减小。
第二外滚珠沟槽13包括：第二外中央部131，该第二外中央部131被设置在包括外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头中心O的范围内；和第二外底侧部132，该第二外底侧部132被设置成离外接头构件10的底侧比第二外中央部131离外接头构件10的底侧近。在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1被形成为直线形状，且倾斜使得其离外接头构件10的中心轴线L1的距离朝着外接头构件10的底侧增大。在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2被形成为圆弧形状，且被设置在外接头构件10中，且被设置在比第二外中央部131和第二外底侧部132之间的连接位置处的切线TB沿径向靠内的位置处。切线TB在第二外底侧部132侧延伸。
第二外滚珠沟槽13还包括第二外开口侧部133，该第二外开口侧部133被设置在从第二外中央部131至外接头构件10的开口的端部的范围内。在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠的中心轨迹B3被形成为直线形状，且被设置于在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1的延长线上。
在等速接头100中，至少在第一滚珠30A的中心被放置在与外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头中心O相同的位置处时，将使第一滚珠30A朝向外接头构件10的开口侧移动的力施加至第一滚珠30A。同时，在第二滚珠30B的中心被放置在与外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头中心O相同的位置处时，将使第二滚珠30B朝向外接头构件10的底侧移动的力施加至第二滚珠30B。
同时，施加至第一滚珠30A的力和施加至第二滚珠30B的力彼此抵消。因而，在等速接头100中，能够抑制在保持器40和外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40和内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。作为结果，在等速接头100中，能够抑制当在外接头构件10和内接头构件20之间传递扭矩时产生的机械损失。
此外，在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1和在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3被形成为直线形状，并且在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3被设置于在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1的延长线上。因此，在等速接头100中，与例如第二外开口侧部133被形成使得在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3被形成为S形形状的情况相比，第二外滚珠沟槽13和第二内滚珠沟槽23的形状能够被简化。因而，在等速接头100中，能够容易地形成第二外滚珠沟槽13和第二内滚珠沟槽23。
在等速接头100中，第二外滚珠沟槽13包括第二外底侧部132，该第二外底侧部132被设置成离外接头构件10的底侧比第二外中央部131离外接头构件10的底侧近。在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2被形成为圆弧形状，且被设置在外接头构件10中，且被设置在比在第二外中央部131和第二外底侧部132之间的连接位置处的切线TB沿径向靠内的位置处。切线TB在第二外底侧部132侧中延伸。
在等速接头100中，至少在第一滚珠30A的中心被放置在与外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头构件O相同的位置处时，将使第一滚珠30A朝着外接头构件10的开口侧移动的力施加至第一滚珠30A。同时，在第二滚珠30B的中心被放置在与外接头构件10的中心轴线L1方向上的接头中心O相同的位置处时，将使第二滚珠30B朝着外接头构件10的底侧移动的力施加至第二滚珠30B。
此时，施加至第一滚珠30A的力和施加至第二滚珠30B的力彼此抵消，使得抑制了在保持器40和外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40和内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。作为结果，在等速接头100中，能够抑制当在外接头构件10和内接头构件20之间传递扭矩时产生的机械损失。
此外，在等速接头100中，在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1被形成为直线形状。在这种情况下，在第一滚珠30A在第一外中央部121上滚动时，第一内滚珠沟槽22与第一滚珠30A之间的接触是平面形状与突出表面形状之间的接触。因此，在等速接头100中，与第一内滚珠沟槽22与第一滚珠30A之间的接触是突出表面形状之间的接触的情况相比，在第一滚珠30A在第一外中央部121上滚动时，能够减小由第一滚珠30A施加至第一内滚珠沟槽22的接触压力。
类似地，在等速接头100中，在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1被形成为直线形状。在这种情况下，在第二滚珠30B在第二外中央部131上滚动时，第二内滚珠沟槽23与第二滚珠30B之间的接触是平面形状与突出表面形状之间的接触。因此，在等速接头100中，与第二内滚珠沟槽23与第二滚珠30B之间的接触是突出表面形状之间的接触的情况相比，在第二滚珠30B在第二外中央部131上滚动时，能够减小由第二滚珠30B施加至第二内滚珠沟槽23的接触压力。因而，在等速接头100中，能够提高内接头构件20的耐久性。
此外，在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2被形成为圆弧形状，且被设置在外接头构件10中，且被设置在比在第二外中央部131和第二外底侧部132之间的连接位置处的切线TB沿径向靠内的位置处。所述切线在第二外底侧部132侧中延伸。因此，在等速接头构件100中，能够减小外接头构件10的尺寸，并且能够充分确保外接头构件10在设置有第二外底侧部132的部分中的厚度，从而能够提高外接头构件10的耐久性。
在等速接头100中，在第一外中央部121上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A1被形成为通过将在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1相对于平面P反转而获得的形状。平面P通过接头中心O且与外接头构件10的中心轴线L1垂直。
在等速接头100中，在第一滚珠30A在第一外中央部121上滚动并且第二滚珠30B在第二外中央部131上滚动的情况下，施加至第一滚珠30A的力和施加至第二滚珠30B的力能够彼此有效抵消。因而，在等速接头100中，能够抑制在保持器40和外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40和内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。
在等速接头100中，第一外滚珠沟槽12包括第一外底侧部122和第一外连接开口侧部123，第一外底侧部122被设置成离外接头构件10的底侧比第一外中央部121离外接头构件10的底侧近，第一外连接开口侧部123被设置在第一外滚珠沟槽12的一部分中，第一外滚珠沟槽12的所述部分比第一外中央部121靠外接头构件10的开口侧。在第一外底侧部122上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A2被形成为圆弧形状，且被设置在外接头构件10中，且被设置成比第一外中央部121和第一外底侧部122之间的连接位置处的切线TA沿径向靠内。切线TA在第一外底侧部122中延伸。在第一外中央部121和第一外连接开口侧部123之间的连接位置处的接头角与在第二外中央部131和第二外底侧部132之间的连接位置处的接头角是同一角度。
利用等速接头100，能够使第一滚珠30A在第一外中央部121上滚动且第二滚珠30B在第二外中央部131上滚动的频率高。在这种情况下，在等速接头100中，能够长时间维持减小由第一滚珠30A施加至第一内中央部121的接触压力的状态。此外，在等速接头100中，能够减小由第二滚珠30B施加至第二内中央部231的接触压力，并且也能够实现其中施加至第一滚珠30A的力和施加至第二滚珠30B的力能够彼此抵消的大范围的接头角。因而，在等速接头100中，能够有效提高内接头构件20的耐久性。
在等速接头100中，在第一外连接开口侧部123上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A3被形成为圆弧形状，且被形成为通过将在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2相对于平面P反转而获得的形状。平面P通过接头中心O且与外接头构件10的中心轴线L1垂直。
在等速接头100中，在第一滚珠30A在第一外连接开口侧部123上滚动并且第二滚珠30B在第二外底侧部132上滚动的情况下，施加至第一滚珠30A的力和施加至第二滚珠30B的力能够彼此有效抵消。因而，在等速接头100中，能够抑制在保持器40和外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40和内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。
在等速接头100中，第一外滚珠沟槽12包括第一外开口侧部124，该第一外开口侧部124被设置在从第一外连接开口侧部123至外接头构件10的开口的端部的范围内。在第一外开口侧部124上滚动的第一滚珠30A的中心轨迹A4被形成为直线形状，且被设置在如下区域中，该区域包括在第一外连接开口侧部123和第一外开口侧部124之间的连接位置处的切线，并且该区域在外接头构件10中比所述切线沿径向靠内。
在等速接头100中，能够将最大接头角设定成较大的角，并且能够充分确保外接头构件10在设置有第一外开口侧部124的部分中的厚度。因而，在等速接头100中，能够提高外接头构件10的耐久性。
在等速接头100中，第二外滚珠沟槽13包括第二外开口侧部133，该第二外开口侧部133被设置在从第二外中央部131至外接头构件10的开口的端部的范围内。在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3被形成为直线形状，且被设置于在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1的延长线上。
在等速接头100中，由于在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3被形成为直线形状，所以与在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3被形成为曲线形状的情况相比，能够简化第二外滚珠沟槽13和第二内滚珠沟槽23的形状。
此外，在等速接头100中，与在第二外开口侧部133上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B3被形成为曲线形状的情况相比，在第二滚珠30B在第二外开口侧部133上滚动时，能够减小由第二滚珠30B施加至第二外滚珠沟槽13和第二内滚珠沟槽23的接触压力。因而，在等速接头100中，能够提高内接头构件20的耐久性。
在等速接头100中，在车辆直行时使用的最大接头角被定义为最大常用角θ1。形成第一外中央部121的角及形成第二外中央部131的角对应于最大常用角θ1。
利用等速接头100，第一外中央部121和第二外中央部131被设置在常用角的范围内。也就是说，在等速接头100中，在第一滚珠30A和第二滚珠30B被高频率地放置的常用角区域中，第一滚珠30A在第一外中央部121上滚动并且第二滚珠30B在第二外中央部131上滚动。因而，在等速接头100中，能够提高内接头构件20的耐久性，并且能够在车辆直行时平缓地改变接头角。
此外，当在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2被形成为圆弧形状时，第二外底侧部132的轴向截面被形成为圆弧形状。因此，在外接头构件10中，与第二外底侧部132的轴向截面被形成为直线形状的情况相比，能够增大外底侧部132和外接头构件10的内底表面之间的连接部分的曲率半径。因而，在通过模具形成第二外滚珠沟槽13的情况下，所述模具能够被构造使得用于形成第二外底侧部132和外接头构件10的内底表面之间的连接部分的部分具有大的曲率半径。因此，在模具中，能够抑制施加到用于形成第二外底侧部132和外接头构件10的内底表面之间的连接部分的所述部分上的负载。因而，能够提高模具的耐久性，并且能够以低成本制造外接头构件10。
在等速接头100中，在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2被形成为具有预定圆弧中心点RB2的圆弧形状。第二外底侧部132中的预定圆弧中心点RB2被设置在外接头构件10的中心轴线L1和第二外滚珠沟槽13之间。在等速接头100中，能够减小外接头构件10的尺寸。
在等速接头100中，在车辆直行时使用的最大接头角被定义为最大常用角θ1。在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2和在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1之间的连接位置被设置在最大常用角θ1的位置处。
此处，在等速接头100中，当第二滚珠30B的中心在外接头构件10的中心轴线L1方向上被设置在接头中心O的附近时，第二开角β大。也就是说，在等速接头100中，在第二滚珠30B在第二外中央部131上滚动的状态下，使第二滚珠30B朝着外接头构件10的底侧移动的力大。
在这一点上，在等速接头100中，在车辆直行时，第二滚珠30B在第二外中央部131上滚动，从而能够增加第二滚珠30B在第二外中央部131上滚动的频率。因而，在等速接头100被设置在车辆中时，施加至第一滚珠30A的力能够与施加至第二滚珠30B的力有效抵消。作为结果，在等速接头100中，能够有效抑制在保持器40与外接头构件10的内周表面11之间以及保持器40与内接头构件20的外周表面21之间产生的摩擦。
在等速接头100中，最大常用角θ1是8度或更小。利用等速接头100，能够防止在第二外底侧部132上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B2和在第二外中央部131上滚动的第二滚珠30B的中心轨迹B1之间的连接位置在外接头构件10的中心轴线L1方向上离接头中心O的距离大。作为结果，在等速接头100中，能够减小外接头构件10在中心轴线L1方向上的尺寸。

Claims (10)

1.一种接头中心固定的等速接头，所述等速接头被构造成被设置在车辆中，所述等速接头的特征在于包括：
外接头构件(10)，所述外接头构件(10)具有在轴向方向上的一侧开口的有底管状形状，所述外接头构件(10)包括内周表面，所述内周表面具有第一外滚珠沟槽(12)和第二外滚珠沟槽(13)；
内接头构件(20)，所述内接头构件(20)比所述外接头构件(10)靠内放置，并且所述内接头构件(20)包括外周表面，所述外周表面具有与所述第一外滚珠沟槽(12)相对应的第一内滚珠沟槽(22)以及与所述第二外滚珠沟槽(13)相对应的第二内滚珠沟槽(23)；
第一滚珠(30A)，所述第一滚珠(30A)被放置在所述第一外滚珠沟槽(12)和所述第一内滚珠沟槽(22)之间；
第二滚珠(30B)，所述第二滚珠(30B)被放置在所述第二外滚珠沟槽(13)和所述第二内滚珠沟槽(23)之间；以及
保持器(40)，所述保持器(40)被放置在所述外接头构件(10)的所述内周表面和所述内接头构件(20)的所述外周表面之间，所述保持器(40)包括多个窗口部，在所述多个窗口部中的每一个窗口部中容纳所述第一滚珠(30A)和所述第二滚珠(30B)中的对应的一个滚珠，
其中
所述第一外滚珠沟槽(12)包括第一外中央部(121)，所述第一外中央部(121)被设置在包括所述外接头构件(10)的中心轴线方向上的接头中心的范围内，
在所述第一外中央部(121)上滚动的所述第一滚珠(30A)的中心轨迹倾斜，使得离所述外接头构件(10)的中心轴线的距离朝着所述外接头构件(10)的底侧减小；
所述第二外滚珠沟槽(13)包括：
第二外中央部(131)，所述第二外中央部(131)被设置在包括所述外接头构件(10)的所述中心轴线方向上的所述接头中心的范围内；和
第二外底侧部(132)，所述第二外底侧部(132)被设置成离所述外接头构件(10)的所述底侧比所述第二外中央部(131)离所述外接头构件(10)的所述底侧近，
在所述第二外中央部(131)上滚动的所述第二滚珠(30B)的中心轨迹被形成为直线形状，且倾斜使得离所述外接头构件(10)的所述中心轴线的距离朝着所述外接头构件(10)的所述底侧增大，
在所述第二外底侧部(132)上滚动的所述第二滚珠(30B)的中心轨迹被形成为圆弧形状，且被设置在所述外接头构件(10)中，且被设置在比所述第二外中央部(131)和所述第二外底侧部(132)之间的连接位置处的切线沿径向靠内的位置处，所述切线在所述第二外底侧部(132)侧中延伸，
所述第二外滚珠沟槽(13)包括第二外开口侧部(133)，所述第二外开口侧部(133)被设置在从所述第二外中央部(131)至所述外接头构件(10)的开口的端部的范围内，并且
在所述第二外开口侧部(133)上滚动的所述第二滚珠(30B)的中心轨迹被形成为直线形状，且被设置于在所述第二外中央部(131)上滚动的所述第二滚珠(30B)的中心轨迹的延长线上。
2.根据权利要求1所述的等速接头，其特征在于在所述第一外中央部(121)上滚动的所述第一滚珠(30A)的中心轨迹被形成为直线形状。
3.根据权利要求2所述的等速接头，其特征在于在所述第一外中央部(121)上滚动的所述第一滚珠(30A)的中心轨迹被形成为通过将在所述第二外中央部(131)上滚动的所述第二滚珠(30B)的中心轨迹相对于平面反转而获得的形状，所述平面延伸通过所述接头中心，并且所述平面与所述外接头构件(10)的所述中心轴线垂直。
4.根据权利要求3所述的等速接头，其特征在于
所述第一外滚珠沟槽(12)包括第一外底侧部(122)和第一外连接开口侧部(123)，所述第一外底侧部(122)被设置成离所述外接头构件(10)的所述底侧比所述第一外中央部(121)离所述外接头构件(10)的所述底侧近，所述第一外连接开口侧部(123)被设置在所述第一外滚珠沟槽(12)的一部分中，所述第一外滚珠沟槽(12)的所述部分离所述外接头构件(10)的开口侧比所述第一外中央部(121)离所述外接头构件(10)的所述开口侧近，
在所述第一外底侧部(122)上滚动的所述第一滚珠(30A)的中心轨迹被设置成圆弧形状，且被设置在所述外接头构件(10)中，且被设置在比在所述第一外中央部(121)和所述第一外底侧部(122)之间的连接位置处的切线沿径向靠内的位置处，所述切线在所述第一外底侧部(122)侧中延伸，并且
在所述第一外中央部(121)和所述第一外连接开口侧部(123)之间的连接位置处的接头角与在所述第二外中央部(131)和所述第二外底侧部(132)之间的连接位置处的接头角是同一角度。
5.根据权利要求4所述的等速接头，其特征在于在所述第一外连接开口侧部(123)上滚动的所述第一滚珠(30A)的中心轨迹被形成为圆弧形状，且被形成为通过将在所述第二外底侧部(132)上滚动的所述第二滚珠(30B)的中心轨迹相对于所述平面反转而获得的形状，所述平面延伸通过所述接头中心，并且所述平面与所述外接头构件(10)的所述中心轴线垂直。
6.根据权利要求5所述的等速接头，其特征在于
所述第一外滚珠沟槽(12)包括第一外开口侧部(124)，所述第一外开口侧部(124)被设置在从所述第一外连接开口侧部(123)至所述外接头构件(10)的开口的端部的范围内，并且
在所述第一外开口侧部(124)上滚动的所述第一滚珠(30A)的中心轨迹被形成为直线形状，且被设置在如下区域中，所述区域包括在所述第一外中央部(121)和所述第一外开口侧部(124)之间的连接位置处的切线，并且所述区域在所述外接头构件(10)中比所述切线沿径向靠内放置。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的等速接头，其特征在于
在所述车辆直行时使用的最大接头角被定义为最大常用角，并且
形成所述第一外中央部(121)的角及形成所述第二外中央部(131)的角对应于所述最大常用角。
8.根据权利要求1所述的等速接头，其特征在于
在所述第二外底侧部(132)上滚动的所述第二滚珠(30B)的中心轨迹被形成为具有预定圆弧中心点的圆弧形状，并且
所述第二外底侧部(132)中的所述预定圆弧中心点被设置在所述外接头构件(10)的所述中心轴线与所述第二外滚珠沟槽(13)之间。
9.根据权利要求8所述的等速接头，其特征在于
在所述车辆直行时使用的最大接头角被定义为最大常用角，并且
在所述第二外底侧部(132)上滚动的所述第二滚珠(30B)的中心轨迹与在所述第二外中央部(131)上滚动的所述第二滚珠(30B)的中心轨迹之间的连接位置被设置在所述最大常用角的位置处。
10.根据权利要求9所述的等速接头，其特征在于所述最大常用角是8度或更小。
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