CN118242367A - 滑动式等速万向联轴器 - Google Patents

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铃木大辉
小林正纯
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Abstract

滑动式等速万向联轴器(1)包括：外侧联轴器构件(2)，其形成有直线状的多个滚道槽；内侧联轴器构件，其形成有直线状的多个滚道槽；多个滚珠；以及保持架，其将滚珠收容于凹槽，保持架的球状外周面的曲率中心与球状内周面的曲率中心相对于联轴器中心向轴向的相反侧偏置，其特征在于，将相对于外侧联轴器构件的联轴器轴向的滑动范围中央部向进深侧10mm至向开口侧10mm的范围设为中央范围，在该中央范围形成外侧联轴器构件的圆筒状内周面的内径成为最小的部位，将中央范围中的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙的最小值设为0.010mm～0.160mm，并且将该间隙的最大值设为0.210mm以下。

Description

滑动式等速万向联轴器
技术领域
本发明涉及机动车、各种工业机械等动力传递系统、例如机动车的驱动轴、传动轴中使用的滑动式等速万向联轴器。
背景技术
在应用于机动车的驱动轴的等速万向联轴器中，大致分类有仅容许两轴之间的角度位移的固定式等速万向联轴器和容许角度位移及轴向位移的滑动式等速万向联轴器。通常，机动车的驱动轴在驱动车轮侧(也称为外盘侧)使用固定式等速万向联轴器，在差速器侧(也称为内盘侧)使用滑动式等速万向联轴器，并通过中间轴将这两个等速万向联轴器连结而构成。等速万向联轴器分别根据使用条件、用途等而进行各种选择。
作为滑动式等速万向联轴器，双偏置型等速万向联轴器(DOJ)、三球销型等速万向联轴器(TJ)是代表性的。DOJ型的滑动式等速万向联轴器因制造成本廉价、联轴器内部的旋转方向晃动少而被广泛使用。另外，对于DOJ型的滑动式等速万向联轴器，已知有滚珠的个数为6个、8个的结构，在专利文献1中记载了将滚珠个数设为8个的紧凑设计的DOJ，在专利文献2中记载有实现了工作角的高角化和较轻量/紧凑化的、最大工作角可达30°以上的DOJ。
专利文献3提出了一种DOJ类型的滑动式等速万向联轴器，其由外侧联轴器构件、内侧联轴器构件、保持架、滚珠构成，以各部分的间隙成为适当的值的方式组合使用。各部分的间隙是指外侧联轴器构件、内侧联轴器构件的滚道槽与滚珠之间的间隙(PCD间隙)、外侧联轴器构件的圆筒状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙、保持架的球状内周面与内侧联轴器构件的球状外周面之间的间隙、保持架的凹槽与滚珠之间的间隙(凹槽间隙)。
DOJ型的滑动式等速万向联轴器包括：外侧联轴器构件，其在圆筒状内周面沿轴向形成有直线状的多个滚道槽；内侧联轴器构件，其在球状外周面沿着轴向形成有与外侧联轴器构件的直线状的多个滚道槽对置的直线状的多个滚道槽；多个滚珠，其被组装于外侧联轴器构件的直线状的多个滚道槽与内侧联轴器构件的直线状的多个滚道槽之间；以及保持架，其将滚珠收容于凹槽，并具有被外侧联轴器构件的圆筒状内周面和内侧联轴器构件的球状外周面接触引导的球状外周面和球状内周面，成为保持架的球状外周面的曲率中心和球状内周面的曲率中心相对于联轴器中心向轴向的相反侧偏置而成的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10一73129号公报
专利文献2：日本特开2007-85488号公报
专利文献3：日本特开2010一19288号公报
发明内容
对于DOJ型的滑动式等速万向联轴器，为了使制造成本廉价，利用冷锻对外侧联轴器构件的杯部内进行精加工、热处理后，通常不对杯部内实施基于磨削加工等的精加工。因此，除了冷锻的精度影响之外，还因由杯状内部的热处理产生的热处理变形而使外侧联轴器构件的圆筒状内周面的内径(直径)在圆周方向和轴向上产生偏差，圆筒状内周面的内径产生偏差，从而对与保持架的球状外周面之间的间隙产生影响。在外侧联轴器构件的球状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙过大的情况下，保持架的位置变得不稳定，有可能使等速性、耐久性、NVH特性恶化。另外，在工序上，为了确保适当的间隙，通过与外侧联轴器构件的杯部的圆筒状内周面的内径尺寸相应地选择组合保持架，但在生产率、制造成本方面，重要的是能够高效地实用该选择组合。
在专利文献3中，提出了通过所需最低限度的匹配来抑制功能降低的内部间隙规格。然而，对于最近的EV、以高常用角使用的SUV，在规定的间隙水平下，在等速性、耐久性、NVH特性方面存在担忧。
鉴于上述那样的问题而完成的，本发明的目的在于提供一种能够基于锻造、热处理的实用精度水平，实现保持架相对于外侧联轴器构件的选择组合，并且能够高性能地确保等速性、耐久性、NVH特性的双偏置型的滑动式等速万向联轴器。
用于解决课题的方案
为了实现上述的目的，本发明的发明人们对如下多方面的课题进行了各种研究：锻造、热处理的存在极限的精度、选择组合的有效实用的可能性、高性能地确保耐久性、强度、NVH特性(振动特性)。其结果是，终于发现，着眼于在装配有双偏置型的滑动式等速万向联轴器的实际车辆中使用频率最高的滑动范围、即滚道槽的联轴器轴向的中央范围中的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙是解决问题的关键，从而基于“设定该中央范围中的所述间隙的最小值”这样的新的构思而得到了本发明。
作为实现上述目的的技术手段，本发明涉及一种滑动式等速万向联轴器，其包括：外侧联轴器构件，其在圆筒状内周面沿轴向形成有直线状的多个滚道槽；内侧联轴器构件，其在球状外周面沿轴向形成有与所述外侧联轴器构件的直线状的多个滚道槽对置的直线状的多个滚道槽；多个滚珠，其被组装于所述外侧联轴器构件的直线状的多个滚道槽与所述内侧联轴器构件的直线状的多个滚道槽之间，并传递转矩；以及保持架，其将所述滚珠收容于凹槽，并具有分别被所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面和所述内侧联轴器构件的球状外周面接触引导的球状外周面和球状内周面，所述保持架的球状外周面的曲率中心和球状内周面的曲率中心相对于联轴器中心向轴向的相反侧偏置，其特征在于，将相对于所述外侧联轴器构件的联轴器轴向的滑动范围中央部向进深侧10mm至向开口侧10mm的范围设为中央范围，在该中央范围形成所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面的内径成为最小的部位，将所述中央范围中的所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面与所述保持架的球状外周面之间的间隙的最小值设为0.010mm～0.160mm，并且将该间隙的最大值设为0.210mm以下。通过上述的结构，能够基于锻造、热处理的实用精度水平，实现保持架相对于外侧联轴器构件的选择组合，并且高性能地确保等速性、耐久性、NVH特性的双偏置型的滑动式等速万向联轴器。
另外，优选将除上述的中央范围以外的区域中的上述的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与上述的保持架的球状外周面之间的间隙的最小值设为0.010mm～0.260mm，并且将该间隙的最大值设为0.310mm以下。由此，能够在将联轴器组装于车辆时、在行驶中顺畅地滑动。
通过上述的外侧联轴器构件的圆筒状内周面为通过塑性加工而成形的表面，能够使制造成本廉价。
将上述的多个滚珠的个数设为6～8个，能够构成适合于机动车、各种工业机械等动力传递系统的双偏置型的滑动式等速万向联轴器。
发明效果
根据本发明，能够实现基于锻造、热处理的实用精度水平，能够实现保持架相对于外侧联轴器构件的选择组合，并且能够以高性能确保等速性、耐久性、NVH特性的双偏置型的滑动式等速万向联轴器。
根据本发明，能够以高性能确保等速性、耐久性、NVH特性，因此对于最近的EV、以高常用角使用的SUV，也能够实现优选的双偏置型的滑动式等速万向联轴器。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的滑动式等速万向联轴器的纵剖视图，且是图2的B-N-B线处的纵剖视图。
图2是本发明的第一实施方式的滑动式等速万向联轴器的横剖视图，且是图1的A-A线处的横剖视图。
图3是放大表示图1的A-A线以及D-O1线处的一个滚道槽、滚珠以及保持架的横剖视图。
图4是图5的C-C线处的外侧联轴器构件的横剖视图。
图5是表示本实施方式的滑动式等速万向联轴器的滑动范围中央部的纵剖视图。
图6是对滑动范围中央部进行解释说明的示意图。
图7是测定外侧联轴器构件的圆筒状内周面的内径的测定机的概要图。
图8是测定外侧联轴器构件的圆筒状内周面的最小内径的测定机的概要图。
图9是测定外侧联轴器构件的圆筒状内周面的最小内径的原理图。
图10是测定保持架的球状外周面的最大外径的测定机的概要图。
图11是本发明的第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的纵剖视图，图12的B-N-B’线处的纵剖视图。
图12是本发明的第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的横剖视图，图11的A-A线处的横剖视图。
图13是本发明的第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的内侧组装体的第一变形例的纵剖视图。
图14是本发明的第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的内侧组装体的第二变形例的纵剖视图。
图15是图14的E部分的放大图。
图16是本发明的第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的内侧组装体的第三变形例的纵剖视图。
附图标记说明：
1 滑动式等速万向联轴器
2 外侧联轴器构件
3 内侧联轴器构件
4 滚珠
5 保持架
5a 凹槽
6 圆筒状内周面
6a 圆筒状内周面的内径成为最小的部位
7 滚道槽
8 球状外周面
9 滚道槽
11 球状外周面
12 球状内周面
C 滑动范围中央部
DBALL 滚珠直径
F 偏置量
G 间隙
Gmin 间隙的最小值
Gmax 间隙的最大值
O 联轴器中心
O1 曲率中心
O2 曲率中心
PCD 节圆直径
W 中央范围
ΔPCD 间隙
δ2 滚珠与凹槽间的正的轴向间隙
δ3 球面间隙
δ4 保持架与内侧联轴器构件间的轴向间隙。
具体实施方式
基于图1～图10对本发明的第一实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器进行说明。图1是本实施方式的滑动式等速万向联轴器的纵剖视图，是图2的B-N-B线处的纵剖视图。图2是本实施方式的滑动式等速万向联轴器的横剖视图，是图1的A-A线处的横剖视图。图3将图1的A-A线以及D-O1线处的一个滚道槽、滚珠以及保持架放大而示出的横剖视图。
如图1、图2所示，滑动式等速万向联轴器1是所谓的、双偏置型的滑动式等速万向联轴器(有时也简称为DOJ。)，以外侧联轴器构件2、内侧联轴器构件3、传递转矩的滚珠4及保持架5为主要结构。在外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6，在圆周方向上以等间隔且沿着轴向呈直线状形成有8条滚道槽7。在内侧联轴器构件3的球状外周面8，在圆周方向上等间隔且沿着轴向呈直线状形成有与外侧联轴器构件2的滚道槽7对置的滚道槽9。8个滚珠4被逐个组装于外侧联轴器构件2的滚道槽7与内侧联轴器构件3的滚道槽9之间。滚珠4被收容于保持架5的凹槽5a。
保持架5具有球状外周面11和球状内周面12，球状外周面11与外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6嵌合而被接触引导，球状内周面12与内侧联轴器构件3的球状外周面8嵌合而被接触引导。保持架5的球状外周面11以将曲率中心为O1的曲率半径Rcl形成，球状内周面12以将曲率中心设为O2的曲率半径Rc2形成。内侧联轴器构件3的球状外周面8以将曲率中心设为O2的曲率半径Ri形成。曲率中心O1、O2位于轴线N上，相对于联轴器中心O向轴向的相反侧以等距离F偏置。由此，在联轴器具有工作角的情况下，滚珠4始终在将外侧联轴器构件2与内侧联轴器构件3的两轴线所成的角度二等分的平面上被引导，两轴间以等速旋转传递。
在外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间设置有间隙G。该间隙G是用联轴器的直径表示的值。本说明书以及技术方案中的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙是指上述间隙G。在图1中，夸张地图示了间隙G。
在外侧联轴器构件2的开口侧端部设置有挡圈槽15，在该挡圈槽15装配有挡圈17，防止图1所示的由内侧联轴器构件3、滚珠4、保持架5构成的内侧组装体I从外侧联轴器构件2的开口侧端部脱出。在外侧联轴器构件2的开口侧端部的外周设置有护罩安装槽16。杆部(轴部)2b一体形成于外侧联轴器构件2的开口相反侧，且与差速器(省略图示)连结。
在内侧联轴器构件3的球状外周面8形成有直线状的滚道槽9，因此随着从内侧联轴器构件3的轴向的中心向两端趋近，滚道槽9的槽深度变浅。在内侧联轴器构件3的连结孔13形成有花键(包括锯齿，以下相同)14，与中间轴(省略图示)的轴端部花键嵌合，并通过中间轴肩部和挡圈(省略图示)沿轴向固定于内侧联轴器构件3。
在由图1的A-A线所示的保持架5的轴向中心沿圆周方向以等间隔设置8个凹槽5a，相邻的凹槽5a之间为柱部5b(参照图2)。在保持架5的大径侧端部的内周设置有用于组装内侧联轴器构件3的切口5c。保持架5的止挡面5d形成为以切线的形式与球状外周面11连接的圆锥状。在本实施方式的滑动式等速万向联轴器1中，最大工作角被设定为例如25°。在联轴器具有工作角的情况下，保持架5倾斜外侧联轴器构件2与内侧联轴器构件3的两轴线所成的角度的一半的量，因此，止挡面5d的倾斜角度S被设定为12.5°。由此，能够限制滑动式等速万向联轴器1的最大容许角度。
基于图3，对外侧联轴器构件2的滚道槽7、内侧联轴器构件3的滚道槽9与滚珠4的角接触、滚道槽的节圆直径、主要的间隙进行说明。图3表示图1的A-A线以及D-O1线处的一个滚道槽7、9、滚珠4以及保持架5。图3的箭头A的范围是图1的A-A线处的横剖视图，图3的箭头D的范围是图1的D-O1线处的横剖视图。
如图3的箭头A的范围所示，外侧联轴器构件2的滚道槽7和内侧联轴器构件3的滚道槽9的横截面形成为将两个圆弧组合而成的尖拱形状。因此，滚珠4相对于滚道槽7、9各以两个点C1、C2、C3、C4角接触。滚道槽7、9的横截面形状不限于前述的尖拱形状，也可以是椭圆形状。
对节圆直径、主要的间隙进行说明。在将外侧联轴器构件2的滚道槽7的节圆直径与内侧联轴器构件3的滚道槽9的节圆直径区别标记的情况下，将外侧联轴器构件2的滚道槽7的节圆直径标记为ToPCD，将内侧联轴器构件3的滚道槽9的节圆直径标记为TiPCD。ToPCD设置得比TiPCD大以中值计例如0.050mm左右。其结果是，滚珠4的中心Ob位于ToPCD与TiPCD之间的径向中间，在无负载状态下，在滚珠4与外侧联轴器构件2的滚道槽7及内侧联轴器构件3的滚道槽9之间沿滚道接触角α方向形成有滚道间隙。基于滚道接触角α方向的滚道间隙的半径方向的间隙分量为PCD间隙Δ。
因PCD间隙Δ而产生圆周方向晃动。在本实施方式的滑动式等速万向联轴器1中，由于滚道槽7、9的横截面形状形成为尖拱形状，因此能够可靠地抑制联轴器内部的旋转方向晃动量，EV处的转矩负载响应性也良好。在图3中，夸张地图示了TiPCD与ToPCD的尺寸差、PCD间隙Δ。
滚道接触角d是图3的直线La与直线Lb之间的角度d。直线La是滚道槽7、9的横截面的中心线，对应于图2的B-N线。直线Lb是连结滚道槽7、9的侧面上的滚珠4的接触点C1、C2、C3、C4与滚珠4的中心Ob的直线。
在本实施方式的滑动式等速万向联轴器1中，例示了滚珠4与滚道槽7、9为角接触的结构，但不局限于角接触，也可以是将外侧联轴器构件2及内侧联轴器构件3的滚道槽7、9的横截面形状设为圆弧形状，滚珠4与滚道槽7、9为分别以1点接触的环形接触。
如图3的箭头D的范围所示，在外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间设置有间隙G。如上所述，间隙G是用联轴器的直径表示的值。如上所述，在存在PCD的尺寸差、PCD间隙Δ等的过程中，着眼于外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G，将该间隙G的处理引导到本实施方式的滑动式等速万向联轴器1的特征性的结构。详情后述。
以上是本实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1的整体结构。接下来，对特征性的结构进行说明。特征性的结构为以下(1)～(3)。
(1)将相对于外侧联轴器构件的联轴器轴向的滑动范围中央部向进深侧10mm至向开口侧10mm的范围设为中央范围，在该中央范围形成所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面的内径成为最小的部位。
(2)将中央范围中的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙的最小值设为0.010mm～0.160mm。
(3)将所述间隙的最大值设为0.210mm以下。
上述的特征性的结构(1)～(3)是经以下研究经过而得到的。即，本发明人对如下多方面的课题进行了各种研究：(a)锻造、热处理的存在极限的精度；(b)选择组合的有效实用的可能性；(c)高性能地确保耐久性、强度、NVH特性(振动特性)，其结果是，终于发现，着眼于在装配有双偏置型的滑动式等速万向联轴器的实际车辆中使用频率最高的滑动范围、即滚道槽的联轴器轴向的中央范围中的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙是解决问题的关键，从而基于“设定该中央范围中的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙的最小值、最大值”这样的新的构思而得到了上述的特征性的结构(1)～(3)。
参照附图，对特征性的结构依次进行说明。特征性的结构(1)如下：为了在装配有双偏置型的滑动式等速万向联轴器的实际车辆中使用频率最高的滑动范围即外侧联轴器构件的联轴器轴向的中央范围以高精度地形成外侧联轴器构件的圆筒状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙，在中央范围形成外侧联轴器构件的圆筒状内周面的内径成为最小的部位。根据图4～图6对特征性的结构(1)进行具体说明。图4是图5的C-C线处的外侧联轴器构件的横剖视图，图5是表示本实施方式的滑动式等速万向联轴器的滑动范围中央部的纵剖视图。图6是对滑动范围中央部进行解释说明的示意图。
双偏置型的滑动式等速万向联轴器1的外侧联轴器构件2通常通过锻造工序、切削工序、淬火工序、磨削工序来制作，杯部内利用冷锻来进行精加工(不实施淬火工序后的磨削工序等中的精加工)。另外，保持架5通常通过热锻工序、车削工序、开窗工序、铣削或拉削工序、淬火工序、磨削或淬火钢切削的精加工工序来制作。
如图5所示，以外侧联轴器构件2的滚道槽7的联轴器轴向的滑动范围中央部C(也是设置位置)为基准，相对于滑动范围中央部C，将向进深侧w(＝10mm)至向开口侧w(＝10mm)的范围设为中央范围W。并且，在锻造工序和热处理工序中，如图所示，在中央范围W形成外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径成为最小的部位6a。外侧联轴器构件2的滚道槽7沿着圆筒状内周面6的中央范围W以及除了中央范围W以外的区域的轮廓在轴向上形成。
如图4所示，外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6由通过滚道槽7的存在而分离为八个的圆筒状内周面区分6’形成。在直径方向上对置的圆筒状内周面区分6’的内径形成为对角4相位。在此，在本说明书以及技术方案中的中央范围W形成有外侧联轴器构件的圆筒状内周面的内径成为最小的部位是指，在中央范围W，针对外侧联轴器构件的全部的圆筒状内周面区分分别形成内径成为最小的部位。
外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径从杯部2a的开口侧至滑动范围中央部C(中央范围W)逐渐变小，形成为从滑动范围中央部C(中央范围W)至进深侧逐渐变大的形状。
对滑动范围中央部C进行说明。滑动范围中央部C是滑动式等速万向联轴器1的组装体安装于车辆后的滑动式等速万向联轴器1的联轴器中心O的轴向位置，也是设置位置。如图5所示，双偏置型的滑动式等速万向联轴器1在外侧联轴器构件2的开口侧端部安装有挡圈17，以防止由内侧联轴器构件3、滚珠4、保持架5构成的内侧组装体I的脱落，滑动式等速万向联轴器1以滑动范围中央部C(设置位置)为中心在图6所示的滑动范围的区域使用。具体而言，杯部2a的开口侧通过滚珠4与挡圈17(参照图5)在图6所示的线X1的位置干扰，从而限制开口侧的轴向滑动。另一方面，杯部2a的进深侧通过保持架5与杯部2a的底部在线X2的位置干扰、或者轴(省略图示)与杯部2a的开口部2c(参照图5)在线X3的位置干扰，从而限制进深侧的轴向滑动。如图所示，随着工作角的增加，被线X1～X3包围的轴向滑动量减少。
在此，定义滑动范围中央部C。滑动范围中央部C在车辆的使用条件下任意设定。即，滑动范围中央部C有时从由杯部2a的开口部到杯部2a的底部的线X1～X3包围的轴向的中心位置偏离。因此，将一般的车辆行驶时的滑动式等速万向联轴器1的联轴器中心O的轴向的位移的中心定义为滑动范围中心部C。以滑动范围中心部C为基准，能够包含通常的车辆行驶时始终使用的区域的是“滑动范围中心部C±10mm”，在该区域中，着眼于圆筒状内周面6的内径尺寸D。本说明书以及技术方案中的外侧联轴器构件的滚道槽的联轴器轴向的滑动范围中央部具有上述的意思。
基于图4对图5的中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸的状态进行说明。如图4所示，在组装有8个滚珠的本实施方式的滑动式等速万向联轴器1中，在外侧联轴器构件2的直径上各形成有四个圆筒状内周面区分6’。在直径方向上对置的圆筒状内周面区分6’的内径尺寸是对角4相位的内径尺寸。对圆筒状内周面区分6’的对角4相位的内径尺寸标注D1、D2、D3、D4的附图标记。
外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6(圆筒状内周面区分6’)的内径尺寸D1、D2、D3、D4因锻造精度以及热处理变形而产生偏差。基于图7对中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸D1、D2、D3、D4的测定方法进行说明。如图7所示，测定机20以设置于一对臂22的测定端子21与千分尺23为主要结构。使两个测定端子21与外侧联轴器构件2的圆筒状内周面区分6’抵接来测定4个相位的内径尺寸D1、D2、D3、D4。
与保持架5的球状外周面11滑动嵌合的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸D1、D2、D3、D4的偏差(相互差V)存在严格的趋势，但通过近年来的生产技术开发，外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸D1、D2、D3、D4的相互差V在上限Vmax到达0.050mm的水准。外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸D1、D2、D3、D4的相互差V的上限Vmax0.050mm会影响后述的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最大值，因此外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸D1、D2、D3、D4的相互差V超过0.050mm的构件在选择组合的工序之前作为不合格排除。保持架5的球状外周面11在热处理后进行精加工，因此保持架5的球状外周面11的外径尺寸的相互差V几乎没有，为5μm以下。其结果是，判明了在选择组合的处理上是优选的。这些见解成为解决手段的开端。
特征性的结构(2)是将中央范围中的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值设为0.010mm～0.160mm。
通过将中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值的下限值为0.010mm以上，外侧联轴器构件2的杯部2a内存在锻造精加工且在热处理后不实施磨削加工等精加工的状态下的锻造表面的表面粗糙度、起伏、或者热处理皮残留等凹凸，但能够吸收这些凹凸，使保持架5无干扰地顺畅地滑动。
另外，将中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值的上限值设为0.160mm以下。若中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G变大，则由此引起的保持架5向径向的游隙变大，由此特别是在高工作角时担心保持架5对外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的撞击声音(异响)，但通过将中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值的上限值设为0.160mm以下，能够抑制保持架5对外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的撞击声音(异响)。
而且，通过将中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值设为0.010mm以上，且设为0.160mm以下，能够实现保持架5相对于外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的选择组合的实用。即，在外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值的下限值0.010mm与上限值0.160mm之间设置有0.150mm的宽度。保持架5的球状外周面11的外径尺寸的相互差V为5μm以下的极小的值，因此能够将保持架5的球状外周面11的外径尺寸精加工为目标尺寸，例如，能够实现以0.030mm左右的等级宽度划分的适当等级数量的保持架5与外侧联轴器构件2的选择组合的实用。
具体而言，对保持架5相对于外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的选择组合方法进行说明。在选择组合的作业之前，测定在外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的中央范围W中的内径尺寸的最小值以及保持架5的球状外周面11的外径尺寸的最大值。但是，保持架5的球状外周面11的外径尺寸的相互差V是5μm以下的极小的值，因此保持架2的球状外周面11的外径尺寸的最大值与最小值是大致相等的值。作为选择组合的作业的流程的一例，预先贮存多个由测定完成的等级宽度划分出的保持架5，将中央范围W处的圆筒状内周面6的内径尺寸的最小值与测定出的外侧联轴器构件2的测定数据对照，选择组合满足中央范围W中的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值的范围(0.010mm～0.160mm)的保持架5。
基于图8、图9对测定外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸的最小值的测定方法进行说明。另外，基于图10对测定保持架5的球状外周面11的外径尺寸的最大值的测定方法进行说明。图8是测定外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的最小内径的测定机的概要图，图9是测定外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的最小内径的原理图。图10是测定保持架5的球状外周面11的最大外径的测定机的概要图。
如图8所示，测定外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸的最小值的测定机30以基座31、工作台32、测定用滚珠33、滚珠保持部34、锥形轴构件35、操作杆36以及千分尺37为主要结构。滚珠保持部34固定设置于工作台32上，并将测定用滚珠33以半径方向、圆周方向上能够移动的方式收容于凹槽34a内。锥形轴构件35具有圆锥状外周面35a，且配置在收容于滚珠保持部34的测定用滚珠33的内接圆的半径方向内侧。锥形轴构件35构成为能够借助操作杆36在上下方向(外侧联轴器构件2的轴向)上移动，通过锥形轴构件35的上下方向的移动，测定用滚珠33的外接圆在半径方向上扩张收缩。成为锥形轴构件35的上下方向的移动量与千分尺37协作的结构。
对外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的中央范围W处的内径尺寸的最小值的测定方法进行说明。当测定机30的测定用滚珠33的外接圆在半径方向上缩径了的状态下，使外侧联轴器构件2的圆筒状内周面区分6’与测定用滚珠33相位一致地覆盖，并将外侧联轴器构件2载置于工作台32上。如图8所示，使锥形轴构件35向下方向移动，并使圆锥状外周面35a与测定用滚珠33抵接，将测定用滚珠33按压于圆筒状内周面区分6’。圆筒状内周面6(圆筒状内周面区分6’)的内径尺寸存在偏差，因此如图9所示的测定原理那样，通过使8个测定用滚珠33中的分散显示的3个滚珠33与锥形轴构件35的圆锥状外周面35a抵接来测定外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸的最小值Dmin。
如图10所示，测定保持架5的球状外周面11的外径尺寸的最大值的测定机40以基座41、工作台42、测定端子43及千分尺47为主要结构。在基座41上的工作台42上载置保持架5的球状外周面11，如箭头所示，使保持架5绕其轴心旋转来测定外径尺寸的最大值dmax。
外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸的最小值Dmin与保持架5的球状外周面11的外径尺寸的最大值dmax之差为中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值Gmin。间隙G的最小值Gmin由下式表示。
间隙G的最小值Gmin＝Dmin-dmax
对通过以上的方法测定出的间隙G的最小值Gmin满足中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值Gmin的范围(0.010mm～0.160mm)的保持架5进行选择组合。
若对中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值Gmmin满足0.010mm～0.160mm的保持架5进行选择组合，则外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸的相互差V的上限Vmax如上述那样为0.050mm，因此引出以下的特征性的结构(3)。
特征性的结构(3)是将中央范围中的间隙G的最大值设为0.210mm以下。
若将外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6的内径尺寸的相互差V的上限值Vmax0.050mm加上中央范围W处的外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11之间的间隙G的最小值Gmin(0.010mm～0.160mm)，则中央范围中的间隙G的最大值Gmax为0.210mm以下。间隙G的最大值Gmax由下式表示。
间隙G的最大值Gmax＝Gmin+Vmax
将中央范围W处的间隙G的最大值Gmax设为0.210mm以下。外侧联轴器构件2的杯部2a内为锻造精加工且在热处理后不实施磨削加工等精加工的状态，因此圆筒状内周面6通过热处理变形而使圆筒截面变形为椭圆形状。因此，若该椭圆变形量大，则外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6与保持架5的球状外周面11的接触集中于特定位置，由此有可能引起局部磨损等，另外，旋转平衡性能恶化，但通过将中央范围W处的间隙G的最大值Gmax设为0.210mm以下，能够防止上述那样的问题。
另外，优选将除上述的中央范围W以外的区域中的上述的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与上述的保持架的球状外周面之间的间隙G的最小值Gmin'设为0.010mm～0.260mm，并且将该间隙G的最大值Gmax'设为0.310mm以下。由此，能够在将联轴器组装于车辆时、在行驶中顺畅地滑动。
总结以上内容，上述特征性的结构(1)～(3)相结合，基于锻造、热处理的实用精度水平，能够实现保持架相对于外侧联轴器构件的选择组合，并且高性能地确保等速性、耐久性、NVH特性。
基于图11、图12对本发明的第二实施方式的滑动式等速万向联轴器进行说明。在本实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器中，滚珠的个数为6个，与第一实施方式的滑动式等速万向联轴器的滚珠的个数不同。对于其他结构与第一实施方式相同，因此，对具有相同的功能的部位标注相同的附图标记，仅对要点进行说明。图11是本实施方式的滑动式等速万向联轴器的纵剖视图，是图12的B-N-B’线处的纵剖视图。图12是本实施方式的滑动式等速万向联轴器的横剖视图，是图11的A-A线处的横剖视图。
如图11、图12所示，在本实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1中，在外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6，在圆周方向上以等间隔且沿轴向呈直线状形成有6条滚道槽7。在内侧联轴器构件3的球状外周面8，在圆周方向上以等间隔且沿轴向呈直线状形成有与外侧联轴器构件2的滚道槽7对置的滚道槽9。6个滚珠4在外侧联轴器构件2的滚道槽7与内侧联轴器构件3的滚道槽9之间各组装有一个。
保持架5具有球状外周面11和球状内周面12，球状外周面11与外侧联轴器构件2的圆筒状内周面6嵌合而被接触引导，球状内周面12与内侧联轴器构件3的球状外周面8嵌合而被接触引导。保持架5的球状外周面11由以曲率中心为Oc1的曲率半径Rc1形成，球状内周面12由以曲率中心为Oc2的曲率半径Rc2形成。内侧联轴器构件3的球状外周面8由以曲率中心为Oi2的曲率半径Ri形成，曲率中心Oi2与曲率中心Oc2一致。曲率中心Oc1、Oc2位于轴线N上，相对于联轴器中心O向轴向的相反侧等距离偏置。由此，在联轴器具有工作角的情况下，滚珠4始终在将外侧联轴器构件2与内侧联轴器构件3的两轴线所成的角度二等分的平面上被引导，从而两轴间以等速旋转传递。
在本实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1中也与前述第一实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1同样，具备以下的特征性的结构(1)～(3)。
(1)将相对于外侧联轴器构件的联轴器轴向的滑动范围中央部向进深侧10mm至向开口侧10mm的范围设为中央范围W，在该中央范围W形成所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面的内径成为最小的部位。
(2)将中央范围W处的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙G的最小值Gmin设为0.010mm～0.160mm。
(3)将所述间隙G的最大值Gmax设为0.210mm以下。
上述的特征性的结构(1)～(3)相结合，基于锻造、热处理的实用精度水平，能够实现保持架相对于外侧联轴器构件的选择组合，并且能够高性能地确保等速性、耐久性、NVH特性。针对上述的特征性的结构(1)～(3)，以第一实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1说明的内容也同样适用于本实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1。
另外，与第一实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1同样地，优选将除上述的中央范围W以外的区域中的上述的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与上述的保持架的球状外周面之间的间隙G的最小值Gmin’设为0.010mm～0.260mm，并且将该间隙G的最大值Gmax'设为0.310mm以下。由此，能够在将联轴器组装于车辆时、在行驶中顺畅地滑动。
基于图13对本发明的第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的内侧组装体的第一变形例进行说明。本变形例的内侧组装体在保持架的凹槽与滚珠之间设置有正的轴向间隙这一点与第二实施方式的不同。关于其他的结构，由于与第二实施方式相同，因此对具有同样功能的部位标注相同的附图标记，仅对要点进行说明。
图13是第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的内侧组装体的第一变形例的纵剖视图。如图13所示，内侧组装体I包括内侧联轴器构件3、保持架5、滚珠4，在保持架5的凹槽5a的、沿联轴器轴向对置的壁面5d与滚珠4之间形成有正的轴向间隙δ2。若将滚珠4的直径设为DBALL，将保持架5的凹槽5a的、沿联轴器轴向对置的壁面5d之间的宽度设为Lw，则轴向间隙δ2为δ2＝Lw-DBALL，且为+0.001mm～+0.050mm左右。由此，滚珠4能够在凹槽5a内顺畅地滚动，从而实现滑动阻力的降低。
基于图14、图15对本发明的第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的内侧组装体的第二变形例进行说明。在本变形例的内侧组装体与第二实施方式的不同点在于，在保持架的凹槽与滚珠之间设置有正的轴向间隙、以及设置有能够使内侧联轴器构件与保持架的轴向的相对移动的轴向间隙。其他结构与第二实施方式相同，因此对具有相同的功能的部位标注相同的附图标记，仅说明要点。
图14是第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的内侧组装体的第二变形例的纵剖视图，图15是图14的E部分的放大图。如图14所示，内侧组装体I包括内侧联轴器构件3、保持架5、滚珠4，在保持架5的凹槽5a的、沿联轴器轴向对置的壁面5d与滚珠4之间形成有正的轴向间隙δ2。保持架5的球状外周面11由以曲率中心为Oc1的曲率半径Rc1形成，球状内周面12由以曲率中心Oc2为曲率半径Rc2形成。内侧联轴器构件3的球状外周面8由以曲率中心Oi2的曲率半径Ri形成。曲率中心Oc1、Oi2位于轴线N上，相对于联轴器中心O在轴向上以等距离F偏置。另外，保持架5的球状内周面12的曲率中心Oc2以成为Rc2>Ri的方式相对于曲率中心Oi2比轴线N向半径方向偏置地设置，相对于联轴器中心O在轴向上偏置距离F。
如图15所示，在内侧联轴器构件3的球状外周面8的轴向中央部，形成有能够相对于保持架5的球状内周面12接触引导的球面间隙δ3，在中央部的两侧形成有能够使内侧联轴器构件3与保持架5进行轴向的相对移动的轴向间隙δ4。球面间隙δ3以中值计为0.050mm左右。轴向间隙δ4为1mm左右。内侧联轴器构件3相对于外侧联轴器构件2的轴向的可移动量为轴向间隙δ4的1mm左右的2倍即2mm左右，利用该范围的轴向的可移动量能够吸收振动。即，相对于通用的振动条件能够降低滑动阻力。球面间隙δ3以及轴向间隙δ4分别以夸张的方式图示。
通过保持架5与内侧联轴器构件3之间的轴向间隙δ4和保持架5的凹槽5a的、沿联轴器轴向对置的壁面5d与滚珠4之间的正的轴向间隙δ2相结合，能够降低滑动阻力。
基于图16对本发明的第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的内侧组装体的第三变形例进行说明。对于本变形例的内侧组装体，保持架的球状内周面的形状与第二变形例不同。关于其他的结构，由于与第二实施方式、第二变形例相同，因此对具有相同的功能的部位标注相同的附图标记，仅对要点进行说明。
图16是第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的内侧组装体的第三变形例的纵剖视图。如图16所示，保持架5的球状内周面12由以曲率中心为Oc2且以曲率半径为Rc2的球面部12a、以曲率中心为Oc3且以曲率半径为Rc2的球面部12b、以及将球面部12a与球面部12b之间以切线连结的圆筒部12c构成。曲率中心Oc2、曲率中心Oc3位于轴线N上，曲率中心Oc2与曲率中心Oc3的轴向的中心点相对于联轴器中心O偏置F。内侧联轴器构件3的球状外周面8由以曲率中心为Oi2的曲率半径Ri形成。在图16的配置状态中，保持架5的球状内周面12的曲率中心Oc2与曲率中心Oc3的轴向的中心点和内侧联轴器构件3的球状外周面8的曲率中心Oi2一致。
在内侧联轴器构件3的球状外周面8的轴向中央部形成有能够相对于保持架5的圆筒部12c接触引导的球面间隙δ3，在中央部的两侧形成有能够使内侧联轴器构件3与保持架5进行轴向的相对移动的轴向间隙δ4。圆筒部12c的长度为1mm左右，轴向间隙δ4与圆筒部12c的长度对应。内侧联轴器构件3相对于外侧联轴器构件2的轴向的可移动量为圆筒部12c的长度1mm左右的2倍即2mm左右，利用该范围的轴向的可移动量能够吸收振动。即，相对于通用的振动条件能够降低滑动阻力。
在本变形例中，保持架5的球状内周面12由以曲率中心为Oc2且以曲率半径为Rc2的球面部12a、以曲率中心为Oc3且以曲率半径为Rc2的球面部12b、以及将球面部12a与球面部12b之间以切线连结的圆筒部12c构成。曲率半径Rc2和曲率半径Ri实质上相同，因此，保持架5的球状内周面12与内侧联轴器构件3的球状外周面8之间的接触引导顺畅且稳定。与第一、第二变形例同样，在保持架5的凹槽5a的、沿联轴器轴向对置的壁面5d与滚珠4之间形成有正的轴向间隙δ2。
在包括第一～第三变形例的内侧组装体的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1中，也与前述的第一实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1同样地具备以下的特征性的结构(1)～(3)。
(1)将相对于外侧联轴器构件的联轴器轴向的滑动范围中央部向进深侧10mm至向开口侧10mm的范围设为中央范围W，在该中央范围W形成所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面的内径成为最小的部位。
(2)将中央范围W处的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与保持架的球状外周面之间的间隙G的最小值Gmin设为0.010mm～0.160mm。
(3)将所述间隙G的最大值Gmax设为0.210mm以下。
上述的特征性的结构(1)～(3)相结合，基于锻造、热处理的实用精度水平，能够实现保持架相对于外侧联轴器构件的选择组合，并且高性能地确保等速性、耐久性、NVH特性。针对上述的特征性的结构(1)～(3)，以第一实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1说明的内容也同样适用于本实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1。
另外，优先将除上述的中央范围W以外的区域中的上述的外侧联轴器构件的圆筒状内周面与上述的保持架的球状外周面之间的间隙G的最小值Gmin'设为0.010mm～0.260mm，并且将该间隙G的最大值Gmax'设为0.310mm以下。由此，能够在将联轴器组装于车辆时、在行驶中顺畅地滑动。
在第二实施方式的滑动式等速万向联轴器的内侧组装体I的第一变形例～第三变形例中，将滚珠4的个数从6个变更为8个，能够适用于第一实施方式的双偏置型的滑动式等速万向联轴器1。
本发明并不受前述的实施方式、变形例的任何限定，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内以更多样的方式实施，本发明的范围由技术方案示出，还包含与技术方案记载的等同的含义及范围内的所有变更。

Claims (4)

1.一种滑动式等速万向联轴器，其包括：
外侧联轴器构件，其在圆筒状内周面沿轴向形成有直线状的多个滚道槽；
内侧联轴器构件，其在球状外周面沿轴向形成有与所述外侧联轴器构件的直线状的多个滚道槽对置的直线状的多个滚道槽；
多个滚珠，其被组装于所述外侧联轴器构件的直线状的多个滚道槽与所述内侧联轴器构件的直线状的多个滚道槽之间，并传递转矩；以及
保持架，其将所述滚珠收容于凹槽，并具有分别被所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面和所述内侧联轴器构件的球状外周面接触引导的球状外周面和球状内周面，所述保持架的球状外周面的曲率中心和球状内周面的曲率中心相对于联轴器中心向轴向的相反侧偏置，
其特征在于，
将相对于所述外侧联轴器构件的联轴器轴向的滑动范围中央部向进深侧10mm至向开口侧10mm的范围设为中央范围，在该中央范围形成所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面的内径成为最小的部位，
将所述中央范围中的所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面与所述保持架的球状外周面之间的间隙的最小值设为0.010mm～0.160mm，并且将该间隙的最大值设为0.210mm以下。
2.根据权利要求1所述的滑动式等速万向联轴器，其特征在于，
将除所述中央范围以外的区域中的所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面与所述保持架的球状外周面之间的间隙的最小值设为0.010mm～0.260mm，并且将该间隙的最大值设为0.310mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的滑动式等速万向联轴器，其特征在于，
所述外侧联轴器构件的圆筒状内周面和滚道槽是通过塑性加工而成形的表面。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的滑动式等速万向联轴器，其特征在于，
将所述多个滚珠的个数设为6～8个。
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