專利名稱：：等速萬向接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及滑動式三腳型等速萬向接頭。一般來說，等速萬向接頭是一種連接驅(qū)動側(cè)和從動側(cè)的兩根軸、即使在兩根軸間有一定角度也能等速地傳遞旋轉(zhuǎn)力的萬向接頭中的一種；滑動式是靠接頭的滑叉使兩根軸間的相對軸向位移成為可能者；三腳型是把有沿半徑方向伸出的三個(gè)腳軸的三腳構(gòu)件結(jié)合于一方的軸，把有軸向延伸的三個(gè)軌道槽的中空圓筒形的外側(cè)接頭構(gòu)件結(jié)合于另一方的軸，把三腳構(gòu)件的腳軸收容于外側(cè)接頭構(gòu)件的軌道槽內(nèi)來進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的傳遞者。如圖10(B)中所示，在接頭按取工作角θ的狀態(tài)來傳遞旋轉(zhuǎn)力時(shí)，滾子7和滾子導(dǎo)向面3如圖10(C)中所示成為相互斜交的關(guān)系。在此一場合，滾子7沿著圖10(B)中箭頭t所示的方向旋轉(zhuǎn)并移動，而軌道槽2因?yàn)槭桥c外側(cè)接頭構(gòu)件的中心線平行的圓柱面的一部分，故滾子7受軌道槽2的約束地移動。結(jié)果滾子導(dǎo)向面3與滾子7相互間發(fā)生滑動而發(fā)生滑動阻力，進(jìn)而此一滑動沿軸向發(fā)生誘導(dǎo)推力。這種滑動阻力和誘導(dǎo)推力成為車體的振動和噪聲的發(fā)生原因，對汽車的NVH性能有影響，因?yàn)榻档土塑囕v的行走部分的設(shè)計(jì)自由度，故最好是盡量減少之。作為企圖減少這種滑動阻力和誘導(dǎo)推力的滑動式三腳型等速萬向接頭，例如圖11中所示構(gòu)造者是公知的。也就是說，如圖所示，把三腳構(gòu)件4的腳軸5的外周面制成真正球面，圓柱形的環(huán)體8的圓柱形內(nèi)周面能夠滑動地套裝于此一真正球面。環(huán)體8與滾子7經(jīng)由轉(zhuǎn)動體構(gòu)成相對旋轉(zhuǎn)自如的滾子組件。滾針6按所謂滿滾針狀態(tài)配置在環(huán)體8的圓筒形外周面與滾子7的圓筒形內(nèi)周面之間，靠圓環(huán)體形擋圈9來防止脫落。滾子7收容在外側(cè)接頭構(gòu)件1的軌道槽2內(nèi)，能夠在軌道槽2的滾子導(dǎo)向面3上一邊轉(zhuǎn)動一邊在外側(cè)接頭構(gòu)件1的軸向上移動。腳軸5的外周面是把曲率中心保持在腳軸5的中心線上的真正球面，滾子組件(7、8)在此一曲率中心周圍擺頭搖動。因?yàn)闈L子組件擺頭搖動自如，故外側(cè)接頭構(gòu)件1與三腳構(gòu)件4按取工作角的狀態(tài)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)力傳遞時(shí)，靠外側(cè)接頭構(gòu)件1的滾子導(dǎo)向面3來導(dǎo)向以便滾子7保持與外側(cè)接頭構(gòu)件1的中心線平行的姿勢，在這樣的姿勢下在滾子導(dǎo)向面3上正確地轉(zhuǎn)動。因而，工作角運(yùn)行時(shí)的滑動阻力減小，滑動阻力和誘導(dǎo)推力的發(fā)生得到抑制。為了從汽車發(fā)動機(jī)向車輪等速地傳遞旋轉(zhuǎn)力而使用滑動式三腳型等速萬向接頭是公知的?；瑒邮饺_型等速萬向接頭把球面滾子安裝在三腳構(gòu)件的腳軸上，在腳軸外周面與球面滾子內(nèi)周面間作為轉(zhuǎn)動體以沒有保持器的滿滾針形式使用滾針。而且在按取角度的狀態(tài)傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，由于內(nèi)部零件間的相互摩擦，在旋轉(zhuǎn)中發(fā)生誘導(dǎo)推力，此外在靜止?fàn)顟B(tài)如果強(qiáng)制地沿軸向伸縮則還發(fā)生滑動阻力。這些誘導(dǎo)推力或滑動阻力作為相關(guān)的汽車的典型的NVH現(xiàn)象，與前者相關(guān)地存在著行進(jìn)中車體的橫向振動，與后者相關(guān)地存在著AT車中的停止時(shí)D檔的怠速振動現(xiàn)象。汽車的NVH問題，減小接頭的誘導(dǎo)推力或滑動阻力的大小是解決的關(guān)鍵。一般來說，接頭的誘導(dǎo)推力或滑動阻力存在著依存于工作角的大小的傾向。因此，在運(yùn)用于汽車的驅(qū)動軸的場合，關(guān)聯(lián)著無法加大工作角這樣的設(shè)計(jì)上的制約。因而，為了提高汽車的行走部分設(shè)計(jì)自由度，誘導(dǎo)推力或滑動阻力的低位穩(wěn)定化是個(gè)課題。因此，本發(fā)明的目的在于進(jìn)一步減小這些誘導(dǎo)推力和滑動阻力，以及實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化。所謂在腳軸的橫斷面形狀中與接頭的中心線正交的方向上與前述環(huán)體的內(nèi)周面相接觸并且在接頭的中心線方向上與前述環(huán)體的內(nèi)周面之間形成間隙這種形狀，換句話說，意味著在三腳構(gòu)件的軸向上相互對峙的面部分相互相向地，也就是向假想圓柱面的小直徑一側(cè)退讓的形狀。作為其一個(gè)具體例子可以舉出橢圓形。通過把原來圓形的腳軸的斷面形狀制成上述形狀，接頭在取工作角時(shí)不改變滾子組件的姿勢，而是腳軸可以對外側(cè)接頭構(gòu)件傾斜。而且，如果對比圖1(C)和圖11(C)則可以明白，因?yàn)槟_軸的外周面與環(huán)體的接觸橢圓從橫長變成接近于一個(gè)點(diǎn)故減小了使?jié)L子組件傾斜的摩擦力矩。因而滾子組件的姿勢始終穩(wěn)定，因?yàn)闈L子與滾子導(dǎo)向面保持平行，故可以順利地轉(zhuǎn)動。借此而有助于滑動阻力的減小，進(jìn)而有助于誘導(dǎo)推力的減小。進(jìn)而，還有腳軸的根部的斷面系數(shù)增加引起的腳軸的彎曲強(qiáng)度增加這樣的優(yōu)點(diǎn)。再者，雖然滾子組件夾在腳軸與外側(cè)接頭構(gòu)件之間起傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，但是，因?yàn)榇朔N等速萬向接頭中的轉(zhuǎn)矩的傳遞方向始終處于正交于接頭的中心線的方向，故通過在該轉(zhuǎn)矩傳遞方向上腳軸與環(huán)體的接觸而能夠傳遞轉(zhuǎn)矩，即使在接頭的軸線方向上兩者之間有間隙也不妨礙轉(zhuǎn)矩傳遞?？梢园亚笆瞿_軸的橫斷面取為長軸正交于接頭的中心線的大體上橢圓形。所謂大體上橢圓形不限于字面上的橢圓，一般包括稱為卵形、橢圓形等的形狀。更具體地說，可以采用與環(huán)體的接觸面壓力得到緩和并避免鉸軸的強(qiáng)度降低的腳軸的斷面形狀。而且，因?yàn)榭梢圆皇弓h(huán)體傾斜而是腳軸傾斜，故滾子可以不傾斜地在滾子導(dǎo)向面內(nèi)順利地轉(zhuǎn)動。因而，可以省略以限制滾子的傾斜為目的而設(shè)置在外側(cè)接頭構(gòu)件的軌道槽上的某個(gè)突緣。通過省略突緣，不僅可以實(shí)現(xiàn)外側(cè)接頭構(gòu)件的減輕重量、簡化加工，而且消除滾子與突緣的滑動接觸引起的滑動阻力，結(jié)果實(shí)現(xiàn)滑動阻力的進(jìn)一步減小和誘導(dǎo)推力的減小。最好是在接頭的圓周方向上，在腳軸的外周面與環(huán)體的內(nèi)周面之間，在令腳軸的大體上橢圓形橫斷面的長軸半徑為a時(shí)能夠形成0.001a以上的間隙。借此，因?yàn)榭梢晕杖_型萬向接頭特有的起因于腳軸中心振擺的腳軸的傾斜，故消除了使接頭橫斷面內(nèi)的滾子組件傾斜的原因，有助于汽車的NVH性能的提高。前述環(huán)體的內(nèi)周面的母線可以由中央部的圓弧部和兩端部的避讓部來構(gòu)成。圓弧部的曲率半徑最好是取為能夠允許2～3°左右的腳軸的傾斜的大小。在環(huán)體與滾子之間配置多個(gè)轉(zhuǎn)動體使環(huán)體與滾子相對轉(zhuǎn)動自如。作為轉(zhuǎn)動體除了例如滾針等圓柱形滾子之外，也可以使用滾珠。此外，由于腳軸與環(huán)體內(nèi)周面的接觸部始終位于環(huán)體的寬度方向的中央，所以滾動體穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。進(jìn)而，由于環(huán)體內(nèi)周面的中心與滾子外周面的中心幾乎一致，所以滾子組件的傾斜也減少。可以把前述滾子的外周面形成為球形，與外側(cè)接頭構(gòu)件的滾子導(dǎo)向面成角度接觸。通過使?jié)L子和滾子導(dǎo)向面成角度接觸，滾子變得不容易振動而其姿勢進(jìn)一步穩(wěn)定，因此，在滾子在外側(cè)接頭構(gòu)件的軸向上移動之際以更小的阻力在滾子導(dǎo)向面上順利地轉(zhuǎn)動。舉例表示實(shí)現(xiàn)這種成角度接觸用的具體的構(gòu)成的話，可以舉出把滾子導(dǎo)向面的斷面形狀取為錐形或尖拱形?？梢詢H是包含腳軸的外周面中與環(huán)體內(nèi)周面的接觸區(qū)在內(nèi)的規(guī)定的范圍進(jìn)行磨削加工?？紤]到加工誤差等最好是把該規(guī)定的范圍設(shè)定成比接觸區(qū)大一些。而且，該規(guī)定的范圍以外的部分也可以不施行磨削而保留鍛造加工表面的原樣，借此加工時(shí)間的縮短、降低成本成為可能。下面，根據(jù)參照附圖詳細(xì)進(jìn)行說明，可以進(jìn)一步明白本發(fā)明的性質(zhì)、原理、實(shí)用性。附圖中，相同的零件用相同的標(biāo)號或符號來表示。圖8是腳軸的橫剖視圖，圖9是腳軸的橫剖視圖，圖10(A)是現(xiàn)有技術(shù)的等速萬向接頭的橫剖視圖，圖10(B)是圖10(A)的等速萬向接頭的縱剖視圖，圖10(C)是表示圖10(B)中的滾子和滾子導(dǎo)向面的相互關(guān)系的示意透視圖，圖11(A)是另一種現(xiàn)有技術(shù)的三腳型等速萬向接頭的橫剖視圖，圖11(B)是垂直于腳軸的剖視圖，圖11(C)是說明接觸橢圓用的環(huán)體的剖視圖。最佳實(shí)施例的描述首先說明圖1(A)～圖2(B)中所示的實(shí)施例。這里，圖1(A)示出接頭的橫斷面，圖1(B)示出垂直于腳軸的斷面，圖2(A)示出取工作角θ的狀態(tài)的接頭的縱斷面。如圖1(A)中所示，等速萬向接頭由外側(cè)接頭構(gòu)件10和三腳構(gòu)件20組成，所要連接的兩根軸的一方連接于外側(cè)接頭構(gòu)件10，另一方連接于三腳構(gòu)件20。外側(cè)接頭構(gòu)件10在內(nèi)周面上有延軸向延伸的三個(gè)軌道槽12。在各軌道槽12的在圓周方向上對峙的側(cè)壁上形成滾子導(dǎo)向面14。三腳構(gòu)件20有沿半徑方向伸出設(shè)置的三根腳軸22，在各腳軸22上安裝著滾子34，此一滾子34收容于外側(cè)接頭構(gòu)件10的軌道槽12內(nèi)。滾子34的外周面是適合于滾子導(dǎo)向面14的凸曲面。滾子34的外周面是以在沿半徑方向離開腳軸22的中心線的位置上有曲率中心的圓弧為母線的凸曲面，滾子導(dǎo)向面14的斷面形狀為尖拱形狀，借此滾子34和滾子導(dǎo)向面14成為成角度接觸。在圖1(A)中，用單點(diǎn)劃線來表示兩個(gè)接觸位置的作用線。對于球面形的滾子外周面即使把滾子導(dǎo)向面14的斷面形狀取為錐形也可以實(shí)現(xiàn)兩者的成角度接觸。像這樣通過采用滾子34和滾子導(dǎo)向面14成為成角度接觸的構(gòu)成，因?yàn)闈L子難以振動故姿勢穩(wěn)定。再者，在不采用成角度接觸的場合，也可以例如由中心線與外側(cè)接頭構(gòu)件10的中心線平行的圓柱面的一部分來構(gòu)成滾子導(dǎo)向面14，把其斷面形狀取為與滾子34的外周面的母線對應(yīng)的圓弧。在腳軸22的外周面上套裝環(huán)體32。此一環(huán)體32與滾子34經(jīng)由多個(gè)滾針36而單元化，構(gòu)成能夠相對旋轉(zhuǎn)的滾子組件。也就是說，以環(huán)體32的圓柱形外周面作為內(nèi)側(cè)軌道面，以滾子34的圓柱形內(nèi)周面作為外側(cè)軌道面，在這些內(nèi)外軌道面間轉(zhuǎn)動自如地夾裝滾針36。如圖1(B)中所示，滾針36以盡量多的裝入滾針的，沒有保持器的，所謂滿滾針狀態(tài)裝入。由標(biāo)號33、35標(biāo)出的是為了防止?jié)L針36脫落而裝于在滾子34的內(nèi)周面上形成的環(huán)體形槽的一對擋圈。這些擋圈33、35在圓周方向的一處有切口(參照圖6(B))，在彈性地縮徑狀態(tài)下裝入滾子34的內(nèi)周面的環(huán)體形槽。腳軸22的外周面在縱斷面(圖1(A)或圖2(A))中看為平行于腳軸22的中心線的直線形狀，在橫斷面(圖1(B))中看為長軸正交于接頭的中心線的橢圓形。腳軸的斷面形狀，取為在三腳構(gòu)件20的軸向上看的使壁厚減小大體上橢圓形。換句話說，腳軸的斷面形狀在三腳構(gòu)件的軸向上相互對峙的面相互相向地，也就是說向假象圓柱面小直徑一側(cè)退讓。環(huán)體32的內(nèi)周面具有圓弧形凸斷面。也就是說，內(nèi)周面的母線為半徑r的凸圓弧(圖1(C))。因?yàn)檫@一點(diǎn)，連同腳軸22的橫斷面形狀如上所述為大體上橢圓形，在腳軸22與環(huán)體32之間設(shè)置規(guī)定的間隙，所以環(huán)體32不僅能夠在腳軸22的軸向上移動，而且對于腳軸22是擺頭搖動自如的。此外，因?yàn)橥ㄟ^上述經(jīng)由滾針36使環(huán)體32和滾子34相對轉(zhuǎn)動自如地單元化，故對于腳軸22，環(huán)體32和滾子34成為能夠作為單元擺頭搖動的關(guān)系。這里，所謂擺頭是指在包含腳軸22的中心線的平面內(nèi)，環(huán)體32和滾子34的中心線對于腳軸22的中心線傾斜(參照圖2(A))。在圖11(A)～11(C)中所示的現(xiàn)有技術(shù)的接頭的場合，因?yàn)槟_軸5的外周面在全圓周上與環(huán)體8的內(nèi)周面相接觸，故接觸橢圓如圖11(C)中虛線所示呈現(xiàn)出沿圓周方向的橫長形。因此，腳軸5對于外側(cè)接頭構(gòu)件1傾斜時(shí)，隨著腳軸5的動作，產(chǎn)生使環(huán)體8延伸、進(jìn)而使?jié)L子7傾斜地作用的摩擦力矩。與此相反，在圖1中所示的實(shí)施例中，因?yàn)槟_軸22的橫斷面為大體上橢圓形，環(huán)體32的內(nèi)周面的橫斷面為圓柱形，所以如圖1(C)中虛線所示，兩者的接觸橢圓成為近似于一個(gè)點(diǎn)，同時(shí)面積也變小。因而，使?jié)L子組件(32、34)傾斜的力與現(xiàn)有技術(shù)的力相比大為減小，滾子34的姿勢的穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。此外，在圖11的現(xiàn)有技術(shù)的接頭的場合，雖然在工作角0的狀態(tài)下如圖11(A)中所示腳軸5與環(huán)體8的接觸部位于環(huán)體8的寬度方向的中央部，但是在取工作角的狀態(tài)下傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)因?yàn)槟_軸5在圖11(A)的紙面的眼前一側(cè)和紙背一側(cè)搖動，故腳軸5與環(huán)體8的接觸部成為向環(huán)體8的寬度方向中央部下方錯(cuò)開。結(jié)果滾針6的動作變得不穩(wěn)定而有時(shí)不能進(jìn)行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動。與此相反在圖1(A)～1(C)的實(shí)施例中，由于腳軸22與環(huán)體32的內(nèi)周面的接觸部始終位于環(huán)體32的寬度方向中央，所以滾針36穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。進(jìn)而，由于環(huán)體32的內(nèi)周面的中心與滾子34的外周面的中心幾乎一致所以滾子組件(32、34)的傾斜也變少。下面就圖3(A)和圖4中所示的實(shí)施例進(jìn)行說明。再者，在圖3(A)中雖然把一部分零件也就是環(huán)體32、滾子34、擋圈33、35畫成斷面，但是為了避免與引出線或中心線的擁擠而省略表示斷面的剖面線。此一實(shí)施例，環(huán)體32的內(nèi)周面的母線，對于上述實(shí)施例中由單一的圓弧所形成者，僅在由中央的圓弧部32a和其兩側(cè)的避讓部32b組合而形成這一點(diǎn)不同。避讓部32b是如圖3(C)中所示取工作角θ時(shí)的避免與腳軸22的干涉用的部分，由從圓弧部32a的端部向環(huán)體32的端部逐漸擴(kuò)大直接的直線或曲線來構(gòu)成。這里舉例表示把避讓部32b制成圓錐角α=50°的圓錐面的一部分的場合。圓弧部32a因?yàn)樵试S腳軸22對環(huán)體32的2～3°左右的傾斜，故取為例如30mm左右的大的曲率半徑r。在三腳型等速萬向接頭中，機(jī)構(gòu)上外側(cè)接頭構(gòu)件10旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)三腳構(gòu)件20相對外側(cè)接頭構(gòu)件10的中心擺動3次。此時(shí)用符號e(圖2(A))表示的偏心量與工作角θ成比例地增加。而且，雖然三個(gè)腳軸22間隔120°，但是一取工作角θ，就如圖2(B)中所示，如果把在圖的上側(cè)中所示的垂直的腳軸22看作基準(zhǔn)，則其他兩個(gè)腳軸22從用單點(diǎn)劃線表示的工作角0時(shí)的它們的中心線稍微傾斜。該傾斜在工作角θ例如大約23°時(shí)為2～3°左右。由于環(huán)體32的內(nèi)周面的圓弧部32a的曲率毫不勉強(qiáng)地允許此一傾斜，故可以防止腳軸22與環(huán)體32的接觸部處的面壓力變得過高。再者，圖2(B)示意地圖示從圖2(A)的左側(cè)看到的三腳構(gòu)件20的三個(gè)腳軸22，實(shí)線表示腳軸。進(jìn)而，在腳軸22的長軸直徑2a與環(huán)體32的內(nèi)徑之間設(shè)置能夠吸收這種三角型恒速萬向接頭特有的起因于腳軸中心的擺動的腳軸22的傾斜的間隙。關(guān)于此一間隙的具體的數(shù)值在下文中詳述。在上述實(shí)施例中，如圖1(A)和圖3(A)中所示，出于限制滾子34的傾斜的目的，在軌道槽12的里側(cè)也就是外側(cè)接頭構(gòu)件10的橫斷面上看大直徑一側(cè)上，形成對著滾子34的端面的凸緣?？墒?，在以上各實(shí)施例，進(jìn)而在下文述及的實(shí)施例中，因?yàn)橄耸節(jié)L子34傾斜的原因，故沒有必要一定在軌道槽12上設(shè)置突緣，可以如圖5中所示省略突緣。結(jié)果，即使?jié)L子34由于某種原因暫時(shí)地振動也完全不用擔(dān)心接觸于突緣而產(chǎn)生滑動摩擦。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，如圖6(A)和圖6(B)中所示，因?yàn)闄M斷面大體上橢圓形的腳軸22與圓形的環(huán)體32接觸而傳遞轉(zhuǎn)矩，所以有必要謀求面壓力的緩和。下面，就用于此的具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。再者，在圖6(B)中，紙面的上下方向是負(fù)載側(cè)，紙面的左右方向?yàn)榉秦?fù)載側(cè)。在接頭取工作角θ的狀態(tài)下傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，如圖6(A)中的虛線所示，腳軸22相對于環(huán)體32在工作角θ的范圍內(nèi)往復(fù)搖動。此時(shí)，對于非負(fù)載側(cè)來說，因?yàn)槟_軸22與環(huán)體32之間存在著比較大的間隙，故腳軸22可以與環(huán)體32沒有干涉地?fù)u動?？墒菍τ谪?fù)載側(cè)來說，隨著工作角θ加大，腳軸22的傾斜加大，如圖6(B)中的虛線所示腳軸22的視在曲率加大，如果成為大于環(huán)體32的內(nèi)徑的曲率則腳軸22與環(huán)體32成為兩點(diǎn)接觸。于是，那以后就不能僅是腳軸22自由地傾斜了，而成為使環(huán)體32，進(jìn)而使?jié)L子組件(32、34)傾斜。因而，這樣來確定腳軸22的橫斷面形狀，特別是負(fù)載側(cè)的形狀，以便在規(guī)定的角度范圍內(nèi)，僅是腳軸22能夠不與環(huán)體32相干涉地傾斜。具體地說，把最大工作角θmax取為25°時(shí)，如圖7中所示，如果與腳軸22的橫斷面的大體上橢圓形的長軸半徑a和短軸半徑b相比如下設(shè)定環(huán)體內(nèi)周面的曲率半徑r(參照圖1(C)和圖4)，則能夠使得即使接頭取最大工作角環(huán)體32也不傾斜，并且使腳軸22與環(huán)體32之間的面壓力為最小。r=1.369ab/a=0.759如果把環(huán)體內(nèi)周面的曲率半徑r的推薦范圍取為0.5r～1.5r也就是0.684a～2.053a，則此時(shí)的橢圓度b/a為0.836～0.647?？墒窃谏鲜鲈O(shè)定中，雖然形狀上是可能的但是如果在汽車上實(shí)際使用則存在著腳軸22與環(huán)體32間的面壓力過高的懸念。因此如果是在汽車用途中的常用工作角范圍內(nèi)追求低振動，則把工作角減小到滾子組件(32、34)不傾斜的程度面壓力就也降低，成為可以實(shí)際使用。例如，如果把常用工作角θ取為超過10°不足20°的范圍，則環(huán)體內(nèi)周面的曲率半徑r和橢圓度b/a的最佳值和推薦范圍如表1中所示。表1如上所述，雖然腳軸22的大體上橢圓形橫斷面的橢圓度b/a越小則即使取更大的工作角也可以不使?jié)L子組件(32、34)傾斜地傾斜腳軸22，但是其反面接觸部的面壓力升高，腳軸22的強(qiáng)度也降低。因此，圖8中所示的實(shí)施例制成僅在與環(huán)體32接觸的區(qū)域也就是接觸區(qū)β內(nèi)把腳軸22的橫斷面形狀加大橢圓度b1/a1，在其他非接觸區(qū)內(nèi)取為在最大工作角下不產(chǎn)生干涉的程度的橢圓度b2/a2的復(fù)合橢圓形。例如在把常用工作角θ取為15°，把環(huán)體32的內(nèi)周面的曲率半徑r取為2.898a的場合，把接觸區(qū)的橢圓度b1/a1取為0.859，把非接觸區(qū)的橢圓度b2/a2取為0.635。再者，雖然圖8中僅在圖的下側(cè)進(jìn)行了接觸區(qū)β的表示，但是不言而喻因?yàn)槟_軸22的橫斷面是對稱形故在圖的上側(cè)也存在著接觸區(qū)。此外，圖9中所示的實(shí)施例，不是用單一橢圓來構(gòu)成上述接觸區(qū)β而是使橢圓度(b/a)連續(xù)地變化。例如，在與上述同樣把常用工作角θ取為15°，把環(huán)體32的內(nèi)周面的曲率半徑r取為2.898a的場合，在接觸區(qū)內(nèi)把與長軸交叉的位置的橢圓度取為1.0，隨著離開該位置逐漸減小橢圓度，在非接觸區(qū)把橢圓度取為0.653?；蛘咭部梢灾瞥膳c接觸區(qū)、非接觸區(qū)無關(guān)地從長軸一側(cè)向短軸一側(cè)逐漸把橢圓度從1.0減小到0.653的形狀。圖9舉例表示在接觸區(qū)的與長軸交叉的位置上把橢圓度取為1.0，隨著離開該位置，例如像圖示的那樣按每個(gè)規(guī)定的角度逐漸減小曲率半徑的場合。如上所述因?yàn)槟_軸22的橫斷面形狀是大體上橢圓形，故僅是需要精度的負(fù)載側(cè)接觸區(qū)(β)作為施行磨削的范圍，在它以外的非接觸區(qū)內(nèi)加工出從正規(guī)的橢圓(圖9中雙點(diǎn)劃線所示)向內(nèi)徑側(cè)退讓的形狀，也可以磨削不到。再者，此一磨削不到的部分沒有必要一定通過積極地施行切削加工或其他加工來形成，也可以在腳軸的鍛造之際形成該形狀而保持鍛造加工表面的原樣，借此還能縮短加工時(shí)間，降低成本。舉例表示為了吸收三腳型等速萬向接頭特有的起因于腳軸中心的擺動的腳軸22的傾斜，而在腳軸22的長軸直徑2a與環(huán)體32的內(nèi)徑之間設(shè)置的間隙的值如表2。表2<tablesid="table1"num="001"><table>工作角θ(°)r最佳值(面壓力最小)能夠吸收擺動的最小間隙251.369a5.207×10-3a201.994a2.725×10-3a152.898a1.131×10-3a104.731a0.330×10-3a</table></tables>本發(fā)明的等速萬向接頭包括有沿圓周方向?qū)χ排渲玫臐L子導(dǎo)向面的三個(gè)軌道槽形成的外側(cè)接頭構(gòu)件；有沿半徑方向伸出的三個(gè)腳軸的三腳構(gòu)件；插入前述軌道槽的滾子；以及套裝于前述腳軸并旋轉(zhuǎn)自如地支承前述滾子的環(huán)體；前述滾子能夠沿著前述滾子導(dǎo)向面在外側(cè)接頭構(gòu)件的軸向上移動；其中，因?yàn)榘亚笆霏h(huán)體的內(nèi)周面形成為圓弧形凸斷面，并且把前述腳軸的外周面在縱斷面中取為直線形狀，而且在橫斷面中在與接頭的中心線正交的方向上與前述環(huán)體的內(nèi)周面相接觸，并且在接頭的中心線方向上與前述環(huán)體的內(nèi)周面之間形成間隙，故接頭在取工作角時(shí)不改變滾子組件的姿勢，而是腳軸可以對外側(cè)接頭構(gòu)件傾斜。而且，因?yàn)槟_軸的外周面與環(huán)體的接觸橢圓從橫長變成接近于一個(gè)點(diǎn)，故減小了使?jié)L子組件傾斜的摩擦力矩。進(jìn)而，由于腳軸與環(huán)體內(nèi)周面的接觸部始終位于環(huán)體的寬度方向的中央，所以即使在環(huán)體與滾子之間夾裝滾針這種轉(zhuǎn)動體的場合此一轉(zhuǎn)動體也能穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動。因而，滾子組件的姿勢始終穩(wěn)定，因?yàn)闈L子保持與滾子導(dǎo)向面平行故可以順利地轉(zhuǎn)動。借此有助于滑動阻力的減小進(jìn)而有助于誘導(dǎo)推力的減小。進(jìn)而，存在著通過腳軸的根部的斷面系數(shù)增加引起的腳軸的彎曲強(qiáng)度提高這樣的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的等速萬向接頭，特別是如果運(yùn)用于汽車的驅(qū)動軸，則可以有助于滑動阻力或誘導(dǎo)推力所關(guān)聯(lián)的汽車的NVH性能的改善，車輛行走部分設(shè)計(jì)自由度也提高。雖然說明了本發(fā)明的在當(dāng)前可以認(rèn)為是最佳的具體例子，但是種種改變是可能的，落入本發(fā)明的精神和范圍的所有改變可以由所附權(quán)利要求書來包括。權(quán)利要求1．一種等速萬向接頭，包括有沿圓周方向?qū)χ排渲玫臐L子導(dǎo)向面的三個(gè)軌道槽形成的外側(cè)接頭構(gòu)件；有沿半徑方向伸出的三個(gè)腳軸的三腳構(gòu)件；插入前述軌道槽的滾子；以及套裝于前述腳軸并旋轉(zhuǎn)自如地支承前述滾子的環(huán)體；前述滾子能夠沿著前述滾子導(dǎo)向面在外側(cè)接頭構(gòu)件的軸向上移動，其特征在于，把前述環(huán)體的內(nèi)周面形成為圓弧形凸斷面，并且把前述腳軸的外周面在縱斷面中取為直線形狀，而且在橫斷面中在與接頭的中心線正交的方向上與前述環(huán)體的內(nèi)周面相接觸，并且在接頭的中心線方向上與前述環(huán)體的內(nèi)周面之間形成間隙。2．權(quán)利要求1中所述的等速萬向接頭，其特征在于，把前述腳軸的橫斷面取為長軸正交于接頭的中心線的大體上橢圓形。3．權(quán)利要求2中所述的等速萬向接頭，其特征在于，把前述腳軸的橫斷面取為長軸正交于接頭的中心線的橢圓形，令長軸半徑為a，短軸半徑為b時(shí)，把b/a取為0.50～0.95。4．權(quán)利要求3中所述的等速萬向接頭，其特征在于，把前述環(huán)體的內(nèi)周面的母線的中央部取為凸圓弧，把其曲率半徑取為0.6a～7.0a。5．權(quán)利要求2中所述的等速萬向接頭，其特征在于，把前述腳軸的橫斷面形狀分成與環(huán)體內(nèi)周面的接觸區(qū)和除此以外的非接觸區(qū)，令長軸半徑為a，短軸半徑為b時(shí)，把接觸區(qū)內(nèi)的橢圓度(b/a)取為大于非接觸區(qū)內(nèi)的橢圓度(b/a)。6．權(quán)利要求5中所述的等速萬向接頭，其特征在于，把前述接觸區(qū)的橢圓度(b/a)取為0.8～0.9，把非接觸區(qū)的橢圓度(b/a)取為0.6～0.7。7．權(quán)利要求6中所述的等速萬向接頭，其特征在于，把環(huán)體內(nèi)周面的凸圓弧的曲率半徑c取為2.8a～2.9a。8．權(quán)利要求2中所述的等速萬向接頭，其特征在于，在前述腳軸的大體上橢圓形橫斷面中，令長軸半徑為a，短軸半徑為b時(shí)，把與長軸交叉的位置的橢圓度(b/a)取為1.0，并且隨著離開前述位置逐漸減小橢圓度(b/a)，在與環(huán)體內(nèi)周面的接觸區(qū)的最外側(cè)位置上取為0.6～0.7，在前述接觸區(qū)以外把橢圓度(b/a)取為0.6～0.7。9．權(quán)利要求2中所述的等速萬向接頭，其特征在于，在前述腳軸的大體上橢圓形橫斷面中，令長軸半徑為a，短軸半徑為b時(shí)，把與長軸交叉的位置的橢圓度(b/a)取為1.0，并且隨著離開前述位置逐漸減小橢圓度(b/a)，把與短軸交叉的位置的橢圓度(b/a)取為0.6～0.7。10．權(quán)利要求1至9中的任何一項(xiàng)中所述的等速萬向接頭，其特征在于，在接頭的圓周方向上，在腳軸的外周面與環(huán)體的內(nèi)周面之間，在令腳軸的大體上橢圓形橫斷面的長軸半徑為a時(shí)，形成0.001a以上的間隙。11．權(quán)利要求1至10中的任何一項(xiàng)中所述的等速萬向接頭，其特征在于，前述環(huán)體的內(nèi)周面的母線由中央部的圓弧部和兩端部的避讓部來構(gòu)成。12．權(quán)利要求1至11中的任何一項(xiàng)中所述的等速萬向接頭，其特征在于，在環(huán)體與滾子之間配置多個(gè)轉(zhuǎn)動體，使環(huán)體與滾子相對轉(zhuǎn)動自如。13．權(quán)利要求12中所述的等速萬向接頭，其特征在于，前述轉(zhuǎn)動體是滾針。14．權(quán)利要求1至13中的任何一項(xiàng)中所述的等速萬向接頭，其特征在于，把前述滾子的外周面形成為球形，與外側(cè)接頭構(gòu)件的滾子導(dǎo)向面成角度接觸。15．權(quán)利要求1至14中的任何一項(xiàng)中所述的等速萬向接頭，其特征在于，僅是前述腳軸的外周面中與環(huán)體內(nèi)周面的接觸的區(qū)域進(jìn)行磨削加工。全文摘要一種具有進(jìn)一步減小的誘導(dǎo)推力和滑動阻力的等速萬向接頭,包括:一個(gè)外側(cè)接頭構(gòu)件(10),其中形成三個(gè)具有沿圓周方向彼此對峙地配置在其中的滾子導(dǎo)向面(14)的軌道槽(12);一個(gè)有著沿徑向伸出的三個(gè)腳軸(22)的三腳構(gòu)件(20);一些插入軌道槽(12)的滾子(34);以及一些套在腳軸(22)上以便可轉(zhuǎn)動地支承滾子(34)的環(huán)體(32);環(huán)體(32)的內(nèi)周面形成弧形鼓出的斷面,而腳軸(22)的外周面沿縱斷面形成直線形,這樣形成以便它與環(huán)體(22)的內(nèi)周面在橫斷面內(nèi)沿與接頭的中心線成直角相交的方向相接觸,并且沿接頭的軸向在外周面與環(huán)體(32)的內(nèi)周面之間形成間隙,借此滾子(34)可以沿著滾子導(dǎo)向面(14)在外側(cè)接頭構(gòu)件(10)的軸向上運(yùn)動。文檔編號F16D3/205GK1296554SQ00800273公開日2001年5月23日申請日期2000年3月2日優(yōu)先權(quán)日1999年3月5日發(fā)明者藏久昭,杉山達(dá)朗,寺田健二,黑田正幸申請人:株式會社Ntn